圖17-1-18為演示用的手搖發(fā)電機(jī)模型，勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T，線圈匝數(shù)N=50匝，每匝線圈面積為0.48 m2，轉(zhuǎn)速為150 R/min.在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，從圖示位置線圈轉(zhuǎn)過(guò)90°開(kāi)始計(jì)時(shí).

圖17-1-18

（1）寫出交流感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值的表達(dá)式；

（2）畫出e-t圖線.

解析：從線圈平面經(jīng)過(guò)中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)，則線圈在時(shí)間t內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)角度ωt，于是瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e=Emsinωt，其中Em=2NBLv=NBSω.根據(jù)交流電的方程畫圖線時(shí)，最大值是正弦圖線的峰值，由縱軸上的刻度值標(biāo)出，交流電的角頻率與正弦圖線的周期相對(duì)應(yīng)，ω=2π/T，而周期由時(shí)間軸上的刻度值標(biāo)出.?

由題意知：?

N=50，B=0.5T，

S=0.48 m2，e=Emsinωt，

Em=NBSω=50×0.5×0.48×5π V=188 V

所以（1）e=188sin5πt V?（2）T=2π/ω=0.4 s，e-t圖線如下圖所示.?


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

曾經(jīng)流行過(guò)一種向自行車車頭燈供電的小型交流發(fā)電機(jī)，圖17-1-20為其結(jié)構(gòu)示意圖.圖中N、S是一對(duì)固定的磁極，abcd為固定在轉(zhuǎn)軸上的矩形線框，轉(zhuǎn)軸過(guò)bc邊中點(diǎn)，與ab邊平行，它的一端有一半徑R0＝1.0 cm的摩擦小輪，小輪與自行車車輪的邊緣相接觸.當(dāng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，因摩擦而帶動(dòng)小輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使線框在磁極間轉(zhuǎn)動(dòng).設(shè)線框由N＝800匝導(dǎo)線圈組成，每匝線圈的面積S＝20 cm2，磁極間的磁場(chǎng)可視作勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.010 T，自行車車輪的半徑R1＝35 cm，小齒輪的半徑R2＝4.0 cm，大齒輪的半徑R3＝10.0cm（見(jiàn)圖17-1-21）.現(xiàn)從靜止開(kāi)始使大齒輪加速轉(zhuǎn)動(dòng)，問(wèn)大齒輪的角速度為多大才能使發(fā)電機(jī)輸出電壓的有效值U＝3.2 V？（假定摩擦小輪與自行車輪之間無(wú)相對(duì)滑動(dòng)）

        

圖17-1-20　　　                             圖17-1-21

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

曾經(jīng)流行過(guò)一種向自行車車頭燈供電的小型交流發(fā)電機(jī)，圖17-1-20為其結(jié)構(gòu)示意圖.圖中N、S是一對(duì)固定的磁極，abcd為固定在轉(zhuǎn)軸上的矩形線框，轉(zhuǎn)軸過(guò)bc邊中點(diǎn)，與ab邊平行，它的一端有一半徑R0＝1.0 cm的摩擦小輪，小輪與自行車車輪的邊緣相接觸.當(dāng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，因摩擦而帶動(dòng)小輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使線框在磁極間轉(zhuǎn)動(dòng).設(shè)線框由N＝800匝導(dǎo)線圈組成，每匝線圈的面積S＝20 cm2，磁極間的磁場(chǎng)可視作勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.010 T，自行車車輪的半徑R1＝35 cm，小齒輪的半徑R2＝4.0 cm，大齒輪的半徑R3＝10.0cm（見(jiàn)圖17-1-21）.現(xiàn)從靜止開(kāi)始使大齒輪加速轉(zhuǎn)動(dòng)，問(wèn)大齒輪的角速度為多大才能使發(fā)電機(jī)輸出電壓的有效值U＝3.2 V？（假定摩擦小輪與自行車輪之間無(wú)相對(duì)滑動(dòng)）

        

圖17-1-20　　　                             圖17-1-21

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科目：高中物理 來(lái)源：2015屆江蘇淮安漣水縣漣西中學(xué)高一下學(xué)期期末考試物理試卷（解析版） 題型：實(shí)驗(yàn)題

以下是一位同學(xué)做“探究形變與彈力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。

（1）下列的實(shí)驗(yàn)步驟是這位同學(xué)準(zhǔn)備完成的，請(qǐng)你幫這位同學(xué)按操作的先后順序，用字母排列出來(lái)是：               。

A．以彈簧伸長(zhǎng)量為橫坐標(biāo)，以彈力為縱坐標(biāo)，描出各組數(shù)據(jù)（x，F(xiàn)）對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，并用平滑的曲線連結(jié)起來(lái)。

B．記下彈簧不掛鉤碼時(shí)，其下端在刻度尺上的刻度L0

C．將鐵架臺(tái)固定于桌子上，并將彈簧的一端系于橫梁上，在彈簧附近豎直固定一刻度尺

D．依次在彈簧下端掛上1個(gè)、2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)……鉤碼，并分別記下鉤碼靜止時(shí)，彈簧下端所對(duì)應(yīng)的刻度并記錄在表格內(nèi)，然后取下鉤碼

E、以彈簧伸長(zhǎng)量為自變量，寫出彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系式.

F、解釋函數(shù)表達(dá)式中常數(shù)的物理意義.

（2）下表是這位同學(xué)探究彈力大小與彈簧伸長(zhǎng)量之間的關(guān)系所測(cè)的幾組數(shù)據(jù)：

彈力（F/N）

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

彈簧原來(lái)長(zhǎng)度（L0/cm）

15

15

15

15

15

彈簧后來(lái)長(zhǎng)度（L/cm）

16.0

17.1

18.0

18.9

20

彈簧伸長(zhǎng)量（x/cm）

1.0

2.1

3.0

3.9

5.0

 

據(jù)上表的數(shù)據(jù)在右下圖的坐標(biāo)中作出F-x圖線。

②寫出曲線的函數(shù)表達(dá)式。（x用cm作單位）：                                         

③函數(shù)表達(dá)式中常數(shù)的物理意義：                                           

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2011-2012學(xué)年黑龍江省大慶市高三上學(xué)期期中考試物理卷（解析版） 題型：實(shí)驗(yàn)題

以下是一位同學(xué)做“探究形變與彈力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。

（1）下列的實(shí)驗(yàn)步驟是這位同學(xué)準(zhǔn)備完成的，請(qǐng)你幫這位同學(xué)按操作的先后順序，用字母排列出來(lái)是：                。

A、以彈簧伸長(zhǎng)量為橫坐標(biāo)，以彈力為縱坐標(biāo)，描出各組數(shù)據(jù)（x，F(xiàn)）對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，并用平滑的曲線連結(jié)起來(lái)。

B、記下彈簧不掛鉤碼時(shí)，其下端在刻度尺上的刻度L0

C、將鐵架臺(tái)固定于桌子上，并將彈簧的一端系于橫梁上，在彈簧附近豎直固定一刻度尺

D、依次在彈簧下端掛上1個(gè)、2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)……鉤碼，并分別記下鉤碼靜止時(shí)，彈簧下端所對(duì)應(yīng)的刻度并記錄在表格內(nèi)，然后取下鉤碼

E、以彈簧伸長(zhǎng)量為自變量，寫出彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系式.

F、解釋函數(shù)表達(dá)式中常數(shù)的物理意義.

（2）下表是這位同學(xué)探究彈力大小與彈簧伸長(zhǎng)量之間的關(guān)系所測(cè)的幾組數(shù)據(jù)：

彈力（F/N）

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

彈簧原來(lái)長(zhǎng)度（L0/cm）

15

15

15

15

15

彈簧后來(lái)長(zhǎng)度（L/cm）

16.0

17.1

18.0

18.9

20

彈簧伸長(zhǎng)量（x/cm）

1.0

2.1

3.0

3.9

5.0

 

①根據(jù)上表的數(shù)據(jù)在右下圖的坐標(biāo)中作出F-x圖線。

②寫出曲線的函數(shù)表達(dá)式。（x用cm作單位）：

                                         

③函數(shù)表達(dá)式中常數(shù)的物理意義：                                     

                                          

 

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