Question

【題目】圖（甲）為小型旋轉電樞式交流發電機的原理圖，其矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的固定軸OO′勻速轉動，線圈的匝數n=100、電阻r=10Ω，線圈的兩端經集流環與電阻R連接，電阻R=90 Ω，與R并聯的交流電壓表為理想電表． 在t＝0時刻，線圈平面與磁場方向平行，穿過每匝線圈的磁通量F隨時間t按圖（乙）所示正弦規律變化．求：

（1）交流發電機產生的電動勢的最大值；

（2）電路中交流電壓表的示數；

（3）線圈從圖示位置轉過900的過程中通過 電阻R的電量q．

Answer 1

【答案】（1）200 V（2）127 V（3）2×10-2 C

【解析】

（1）交流發電機產生電動勢的最大值Em=nBSω

而、

由F-t圖線可知：，

聯立解得：

（2）電動勢的有效值

由閉合電路的歐姆定律，電路中電流的有效值為

交流電壓表的示數為

（3）；

解得：2×10-2 C