题目

如图所示，矩形线框匝数n=250匝，ab=12 cm，ad=10 cm，线框置于B= T的匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以转速120 r/min匀速转动，线框通过滑环与外电路相连，外电路接有R=12 Ω 的电阻及一只发光电压和熄灭电压都为12 V的氖泡L.求： (1)当S接e时，电流表读数为多少？R的热功率为多大？10 min内外力对线框做功多少？ (2)当S接e时,在线圈从图示位置转过90°的过程中,流过电阻R的平均电流为多少?流过电阻R的电荷量为多少?(π2=10) (3)当S接f时，氖泡闪光频率为多大？通电10 min，氖泡发光总时间为多少？（线框电阻不计） 答案：(1)1.4 A  24 W  1.44×104 J (2)1.27 A  0.16 C (3)4 Hz  400 s 解析:(1)S接e时,由题知：ω=2πn=4π rad/s I== = A = A≈1.4 A P=I2·R=()2×12 W=24 W W=P·t=24×10×60 J=1.44×104 J. (2)S接e时,=,=== 而T==== s= s 所以=== A≈1.27 A QR=Δt=·=·=(或). 代入数值得QR= C≈0.16 C. (3)S接f时,根据正弦曲线变化规律,可知在交变电流的一个周期T内,氖泡闪光2次,每次闪光时间为. 因T= s,故氖泡闪光频率为4 Hz. 通电10 min氖泡发光的总时间为： t=× s=400 s.

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