（9分）图18为一个小型交流发电机的原理图，其矩形线圈的面积为S，共有n匝，线圈总电阻为r，可绕与磁场方向垂直的固定对称轴OO￠转动；线圈处于磁感应强度为B的匀强磁场中打印页面

（9分）图18为一个小型交流发电机的原理图，其矩形线圈的面积为S，共有n匝，线圈总电阻为r，可绕与磁场方向垂直的固定对称轴OO￠转动；线圈处于磁感应强度为B的匀强磁场中

网友投稿 2022-12-13 00:00:00 零零社区

◎ 题目

（9分）图18为一个小型交流发电机的原理图，其矩形线圈的面积为S，共有n匝，线圈总电阻为r，可绕与磁场方向垂直的固定对称轴OO￠转动；线圈处于磁感应强度为B的匀强磁场中，线圈在转动时可以通过滑环K和电刷L保持与外电路电阻R的连接。在外力作用下线圈以恒定的角速度ω绕轴OO′匀速转动。（不计转动轴及滑环与电刷的摩擦）

（1）推导发电机线圈产生感应电动势最大值的表达式E_m=nBSω；
（2）求线圈匀速转动过程中电流表的示数；
（3）求线圈速度转动N周过程中发电机线圈电阻r产生的焦耳热。

◎ 答案

（1）见解析（2）

（3）

◎ 解析

（1）设线圈ab边的边长

，bc边的边长

。当线圈平面与磁场方向平行时，线圈中的感应电动势最大。（1分）
设此时ab边的线速度为v，则单匝线圈时ab边产生的感应电动势为

cd边产生的感应电动势为

n匝线圈产生的总感应电动势为

（1分）
由于

有

（1分）
（2）线圈中的感应电动势有效值为：

（1分）
电路中电流的有效值

（2分）
即电流表的示数为

（3）线圈转动的周期 T=

，线圈转动N周的时间

（1分）
依据焦耳定律，发电机线圈产生的焦耳热

（1分）
解得

（1分）

◎ 知识点

专家分析，试题“（9分）图18为一个小型交流发电机的原理图，其矩形线圈的面积为S，共有n匝，线圈总电阻为r，可绕与磁场方向垂直的固定对称轴OO￠转动；线圈处于磁感应强度为B的匀强磁场中…”主要考查了你对【电功】，【焦耳定律，电热】等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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