交流发电机的原理如图13

《交流发电机的原理如图13》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、·交流发电机的原理如图13-11甲所示，闭合的矩形线圈放在匀强磁场中，绕OO′轴匀速转动，在线圈中产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示，已知线圈的电阻为R=2.0Ω，求:图13-11(1)通过线圈导线的任一个横截面的电流的最大值是多少？(2)矩形线圈转动的周期是多少？(3)线圈电阻上产生的电热功率是多少？(4)保持线圈匀速运动，1min内外界对线圈做的功是多少？·(1)2.0A　(2)4.0×10－3s　(3)4W　(4)240J解析:(1)由It图可知通过线圈导线的任一个横截面的电流的最大值Im=2.0A.(2)矩形线圈转动的周期T=4

2、.0×10－3s.(3)由有效值线圈电阻上产生的电热功率为(4)外界对线圈做功转化成电能再转化成电热，1分钟内外界对线圈做的功W=Pt=240J.·如图所示，半径Ｒ＝10ｃｍ的圆形匀强磁场区域边界跟ｙ轴相切于坐标系原点Ｏ，磁感强度Ｂ＝0.332Ｔ，方向垂直于纸面向里．在Ｏ处有一放射源，可沿纸面向各个方向射出速率均为ｖ＝3.2×106ｍ／ｓ的α粒子，已知α粒子的质量ｍ＝6.64×10－27ｋｇ，电量ｑ＝3.2×10－19Ｃ．求：（1）画出α粒子通过磁场空间做圆运动的圆心点轨迹，并说明作图的依据．（2）求出α粒子通过磁场空间的最大偏转角．（3）再

3、以过Ｏ点并垂直于纸面的直线为轴旋转磁场区域，能使穿过磁场区且偏转角最大的α粒子射到正方向的ｙ轴上，则圆形磁场区的直径ＯＡ至少应转过多大角度？·（1）α粒子在磁场中做圆弧运动的半径为ｒ，由公式　ＦＢ＝Ｆ向，得ｑＢｖ＝ｍｖ2／ｒ，ｒ＝ｍｖ／ｑＢ＝0.2ｍ． 2分　　∴ｒ＝2Ｒ．α粒子通过磁场空间做圆周运动的圆心点的轨迹如图中虚线ｌ所示（即以Ｏ为圆心，ｒ为半径的半圆弧ＡＢＣ）．2分　（2）α粒子在磁场中做圆弧运动中的轨迹半径ｒ大小一定，欲穿过磁场时偏转角最大，须圆弧轨道所夹的弦最长，即ＯＯ′Ａ共线，如图．ｓｉｎφ／2＝Ｒ／ｒ＝1／2，φ＝60

4、°． 4分（3）欲使穿过磁场且偏转最大的α粒子，能射到ｙ轴正方向上，必须从Ａ点射出的α粒子和ｘ轴正方向的夹角大于90°，根据几何关系可知圆形磁场至少转过60°．              4分·如图所示，绝缘细绳绕过轻滑轮连接着质量为的正方形导线框和质量为的物快，导线框的边长为、电阻为物快放在光滑水平面上，线框平面竖直且边水平，其下方存在两个匀强磁场区域，磁感应强度的大小均为，方向水平但相反，区域的高度为，Ⅱ区域的高度为2开始时，线框边距磁场上边界的高度也为，各段绳都处于伸直状态，把它们由静止释放，运动中线框平面始终与磁场方向垂直，始终在水平

5、面上运动，当边刚穿过两磁场的分解线进入磁场Ⅱ时，线框做匀速运动。不计滑轮处的摩擦求：  （1）边刚进入磁场Ⅰ时，线框的速度大小。  （2）边从位置运动到位置过程中，通过线圈导线某横截面的电荷量。  （3）边从位置运动到位置过程中，线圈中产生的焦耳热。·解: (1)当线框下降过程中,对线框和物快组成的整体,由动能定理得                           (3分)                                        (2分)   (2)线框以I区进入Ⅱ区过程中                      

6、        (2分)                                             (3分)  (3)线框边运动到位置之前,只有边从位置下降2的过程产生感应电流,设线框边在Ⅱ区域匀速运动的速度是,线圈中电流为,则                                       (1分)    此时均做匀速运动                                        (1分)                                        (2分)   根据能量转化与

7、守恒定律                            (3分)      或                          (1分)解析：(1)向试管中滴加液体时，试管要竖直，滴管要垂直悬空．(2)给试管中液体加热时，液体体积不能超过试管容积的13，加热时，应用酒精灯的外焰加热．(3)蒸馏时，温度计水银球应在蒸馏烧瓶的支管口处．(4)过滤时玻璃棒下端放在三层滤纸处．(5)NO不能用排空气法收集，只能用排水法．(6)铁丝在氧气中燃烧时，应在瓶底铺层细沙或瓶中放少量水．答案：(1)试管没竖直；滴管口接触管壁(2)试管底部放在酒精灯焰

8、芯上；试管内液体体积不能超过试管容积的1/3(3)温度计的水银球插在乙醇溶液中(4)玻璃棒没有接触滤纸三层的一边(5)不能用排空气法收集NO(6)瓶底没有铺一层细沙