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圖34-10甲是交流發(fā)電機模型示意圖.在磁感應強度為B的勻強磁場中,有一矩形線圈abcd可繞線圈平面內垂直于磁感線的軸OO′轉動,由線圈引出的導線ae和df分別與兩個跟線圈一起繞OO′轉動的金屬圓環(huán)相連接,金屬圓環(huán)又分別與兩個固定的電刷保持滑動接觸,這樣矩形線圈在轉動中就可以保持和外電路電阻R形成閉合電路.圖34-10乙是線圈的主視圖,導線ab和cd分別用它們的橫截面來表示.已知ab長度為L1,bc長度為L2,線圈以恒定角速度ω逆時針轉動.(只考慮單匝線圈)
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甲 乙 丙
圖34-10
(1)線圈平面處于中性面位置時開始計時,試推導t時刻整個線圈中的感應電動勢e1的表達式;
(2)線圈平面處于與中性面成φ0夾角位置時開始計時,如圖丙所示,試寫出t時刻整個線圈中的感應電動勢e2的表達式;
(3)若線圈電阻為r,求線圈每轉動一周電阻R上產生的焦耳熱.(其他電阻均不計)
圖34-11
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一個小型電熱器若接在輸出電壓為10 V的直流電源上,消耗電功率為P;若把它接在某個正弦交流電源上,其消耗的電功率為
.如果電熱器電阻不變,則此交流電源輸出電壓的最大值為( )
A.5 V B.5
V
C.10 V D.10
V
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圖34-9所示為交變電流產生的示意圖,在磁感應強度為B的勻強磁場中線圈繞OO′軸以角速度ω勻速轉動,線圈匝數(shù)為N,線圈總電阻為r,線圈面積為S,外電路電阻為R.在線圈由圖示位置轉過90°的過程中,下列說法正確的是( )
A.磁通量的變化量ΔΦ=NBS
B.平均感應電動勢
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C.電阻R產生的焦耳熱Q=![]()
D.電阻R產生的焦耳熱Q=ωRπ·![]()
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如圖34-8所示電路中,電源電壓u=311sin100πt(V),A、B間接有“220 V,440 W”的電暖寶、“220 V,220 W”的抽油煙機、交流電壓表及保險絲.下列說法正確的是( )
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圖34-8
A.交流電壓表的示數(shù)為311 V
B.電路要正常工作,保險絲的額定電流不能小于3 A
C.電暖寶發(fā)熱功率是抽油煙機發(fā)熱功率的2倍
D.1 min抽油煙機消耗的電能為1.32×104 J
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如圖34-6所示,在兩平行金屬板中央有一個靜止的電子(不計重力),當兩板間加上如圖34-7所示的交變電壓后,能使電子有可能做往返運動的電壓是( )
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A B
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C D
圖34-7
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如圖34-5所示,圖線a是線圈在勻強磁場中勻速轉動時所產生的正弦式交流電的圖象,當調整線圈轉速后,所產生的正弦式交流電的圖象如圖線b所示,以下關于這兩個正弦式交流電的說法正確的是( )
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圖34-5
A.在圖中t=0時刻穿過線圈的磁通量均為零
B.線圈先后兩次轉速之比為3∶2
C.交流電a的瞬時值表達式為u=10sin5πt(V)
D.交流電b的最大值為5 V
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在勻強磁場中,一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉軸勻速轉動,如圖34-4甲所示,產生的交變電動勢的圖象如圖34-4乙所示,則( )
A.t=0.005 s時線框的磁通量變化率為零
B.t=0.01 s時線框平面與中性面重合
C.線框產生的交變電動勢有效值為311 V
D.線框產生的交變電動勢頻率為100 Hz
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一根電阻絲接入100 V的恒定電流電路中,在1 min內產生的熱量為Q,同樣的電阻絲接入正弦式交變電流的電路中,在2 min內產生的熱量也為Q,則該交變電壓的峰值是( )
A.141.4 V B.100 V
C.70.7 V D.50 V
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某交流電壓為u=6
sin314t V,則以下說法正確的是( )
①用此交流電作打點計時器的電源時,打點周期為0.02 s;②把額定電壓為6 V的小燈泡接到此電源上,小燈泡正常發(fā)光;③把額定電壓為6 V的小燈泡接到此電源上,小燈泡將被燒毀;④耐壓6 V的電容器不能直接用在此電源上
A.①② B.①③
C.①④ D.①②④
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如圖34-2所示,單匝矩形線圈的一半放在具有理想邊界的勻強磁場中,線圈軸線OO′與磁場邊界重合.線圈按圖示方向勻速轉動.若從圖示位置開始計時,并規(guī)定電流方向沿a→b→c→d→a為正方向,則線圈內感應電流隨時間變化的圖象是圖34-3中的( )
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A B C D
圖34-3
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