问题 计算题

如图所示,在匀强磁场中有一个“” 形导线框可绕AB轴转动,已知匀强磁场的磁感强度大小B=T,方向竖直向下,线框的CD边长为20cm、CE、DF长均为10cm,转速为50r/s,若从图示位置开始计时:(1)写出线框中感应电动势随时间变化的瞬时值表达式.(2)若线框电阻r=3,再将AB两端接入一个“6V,12W”的小灯泡,小灯泡能否正常发光?若不能,小灯泡实际消耗功率多大?(设小灯泡的阻值不变) 

答案

(1)e=10cos100πt(V)

(2)小灯泡不能正常发光,其实际功率是P=8.3(w)

本题考查的是交流发电机及其产生正弦式电流的原理;交流的峰值、有效值以及它们的关系。

(1)根据线框中感应电动势最大值,求出感应电动势的最大值;由转速求出角速度。图示时刻线圈与磁场平行,初相位为 .从而写出感应电动势随时间变化的瞬时值表达式.

线框中感应电动势最大值

感应电动势随时间变化的瞬时值表达式为

(2)根据欧姆定律电路中电流的有效值,由灯泡的额定电压与额定功率求出灯泡的电阻,再求解实际功率.

小灯泡的电阻为

电动势有效值为,电路中电流有效值为

小灯泡的额定电流为,所以小灯泡不能正常发光,其实际功率是

答案:(1)线框中感应电动势随时间变化的瞬时值表达式是

(2)小灯泡不能正常发光.小灯泡实际消耗功率是8.3W.

单项选择题
多项选择题