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电磁感应现象中的切割类问题
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交流发电机转子有n匝线圈，每匝线圈所围面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，匀速转动的角速度为ω，线圈内电阻为r，外电路电阻为R．当线圈由图中实线位置匀速转动90°到达虚线位
网友投稿 2023-04-19 00:00:00 互联网
◎ 题目
交流发电机转子有n匝线圈，每匝线圈所围面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，匀速转动的角速度为ω，线圈内电阻为r，外电路电阻为R．当线圈由图中实线位置匀速转动90°到达虚线位置过程中（即由线圈平面平行于磁感应强度转到与磁感应强度垂直，求：
（1）通过R的电荷量q为多少？
（2）R上产生电热Q
R
为多少？
（3）外力做的功W为多少？
◎ 答案
（1）按照电流的定义
I=
q
t
，计算电荷量q应该用电流的平均值：
即
q=
.
I
t
，
而
.
I
=
.
E
R+r
=
n△Φ
t(R+r)
=
nBS
t(R+r)
，
∴
q=
nBS
R+r
，
（2）求电热应该用有效值，先求总电热Q，再按照内外电阻之比求R上产生的电热Q
R
．
Q=
I
2
(R+r)t=
E
2
R+r
?
π
2ω
=
(nBSω
)
2
π
2(R+r)2ω
=
πω
n
2
B
2
S
2
4(R+r)
Q
R
=
R
R+r
Q
=
πω
n
2
B
2
S
2
R
4(R+r
)
2
（3）根据能量守恒，外力做功的过程是机械能向电能转化的过程，电流通过电阻，又将电能转化为内能，即放出电热．
因此W=Q=
πω
n
2
B
2
S
2
4(R+r)
．
答：（1）通过R的电荷量为
q=
nBS
R+r
．
（2）R上产生电热Q
R
为
πω
n
2
B
2
S
2
R
4(R+r
)
2
．
（3）外力做的功W为
πω
n
2
B
2
S
2
4(R+r)
．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“交流发电机转子有n匝线圈，每匝线圈所围面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，匀速转动的角速度为ω，线圈内电阻为r，外电路电阻为R．当线圈由图中实线位置匀速转动90°到达虚线位…”主要考查了你对 【电磁感应现象中的磁变类问题】，【电磁感应现象中的切割类问题】，【交变电流的周期和频率】 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。
http://www.00-edu.com/html/202304/453528.html
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