题目

如图为交流发电机的示意图．正方形线框处于匀强磁场中，已知边长L=10cm，磁感应强度B=1T，线圈匝数n=100，线圈电阻r=5Ω，外电路负载电阻R=5Ω，线圈以10r/s的转速匀速转动．从图示位置开始计时，两块电表均为理想电表．（无理数一律保留原形，不必求值！） （1）写出该发电机产生的电动势的瞬时值e的表达式； （2）求电流表示数I和电压表示数U． 答案：考点： 交流的峰值、有效值以及它们的关系． 专题： 交流电专题． 分析： 交流发电机产生电动势的最大值Em=nBSω，e=εmsinωt，交流电压表显示的是路端电压有效值． 解答： 解：（1）从线圈从中性面位置开始计时，所求表达式应为正弦形式 e=εmsinωt=NBS•2πnsinωt=100×1×0.12×2π×10sin（2π×10）t 解得：e=0.2πsin20πt　　 （2）交流电表的读数都为有效值，电动势的有效值 U==V 由闭合回路欧姆定律有I==A 电压表的示数UR=IR=×5=V 答：（1）若从线圈中性面位置开始计时，交变电动势的瞬时值的表达式为e=0.2πsin20πt； （2）电压表读数为V，电流表的读数为A； 点评： 本题考查了交流电的峰值和有效值、周期和频率的关系，记住，求电量用电动势的平均值，求热量用有效值． 　

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