时间:2017-03-05 16:40:51
1、计算题 如图8所示，匀强磁场的磁感应强度B＝0.5 T，边长L＝10 cm的正方形线圈abcd共100匝，线圈电阻r＝1 Ω，线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，角速度ω＝2π rad/s，外电路电阻R＝4 Ω. 试求：
（1）转动过程中感应电动势的最大值；交变电压表的示数；
感应电动势的瞬时值表达式
（2）线圈从图示位置转过90°的过程中通过电阻R的电量．
（3）线圈转动一周线框上产生的焦耳热为多少？
参考答案：（1）3.14 V? 1.78 V? 3.14cos2πt（2）q=0.1C（3）0.99 J
本题解析：本题考查交变电流的产生和最大值有效值的概念，交变电流的最大值公式为Em＝nBωS ，有效值和最大值的关系式
，如果要求电荷量根据平均值去算，如果要求焦耳热利用有效值去计算
(1)感应电动势的最大值为Em＝nBωS＝100×0.5×2π×(0.1)2 V＝3.14 V（2分）
电压表示数为外电路电压的有效值U＝
·R＝
·R＝
×4 V＝1.78 V?（2分）
e= nBωScosωt=3.14cos2πt（2分）
（2）q=0.1C（3分）
（3）转动一周所做的功等于电流产生的热量：W＝Q＝(
)2·
·T＝0.99 J（3分）
本题难度：一般
2、填空题 发电机电枢以转速n=3000转/min在匀强磁场中匀速转动，当线圈平面与磁感线方向平行时，产生的感应电动势为1000V，若从线圈平面与中性面重合时计时，则所产生的感应电动势的瞬时表达式e＝__________________，当t=0.03s时，电动势为__________V
参考答案：100sin100πt， 0
本题解析：由题意可得
，
，故
，故表达式为
当t=0.03s时，带入可得
点评：基础题，关键是求解角速度
本题难度：一般
3、选择题 如图所示为一交流电压随时间变化的图象。每个周期内，前三分之一周期电压按正弦规律变化，后三分之二周期电压恒定，根据图中数据可得，此交流电压的有效值为 
[? ]
A．7.5V
B．8 V
C．
D．
参考答案：C
本题解析：
本题难度：简单
4、选择题 将图1所示的方波电压和图2所示的正弦交流电压分别加在相同阻值的电阻上，它们在该电阻上产生的热功率之比为
A．2：1
B．
：1
C．1：l
D．1：2
参考答案：A
本题解析：图1中电阻的热功率 
,图2中电阻的热功率 
,所以
，选项A正确。
本题难度：简单
5、计算题 一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴转动，线圈的匝数n=100，穿过线圈的磁通量φ随时间t的变化关系如图甲所示，发电机线圈的电阻r=5Ω，外电路电阻R=95Ω。求串联在外电路中的交流电流表的读数。
参考答案：解：感应电动势的最大值：Em=nBSω=nφmω
设线圈在磁场中转动的周期为T，则有
根据欧姆定律，电路中的电流的最大值为
，有效值：
由题中给定的φ-t图象可得：φm=1.0×10-2 Wb，T=3.14×10-2 s
解以上各式，并代入数据，得：I=1.41 A
本题解析：
本题难度：一般