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题型：解答题题类：常考题难易度：普通

高中物理人教版（2019）选择性必修第二册3.1交变电流

如图所示， $\text{[math]}$ 是一个竖直的矩形导线框，全部处于磁感应强度为B的水平方向的匀强磁场中，线框面积为S， $\text{[math]}$ 边水平，线框绕某一竖直固定轴以角速度 $\text{[math]}$ 匀速转动。在 $\text{[math]}$ 边与磁场方向的夹角到达30°的时刻（图示位置），导线框中产生的瞬时电动势e的大小是多少？标出线框此时的电流方向。已知线框按俯视的逆时针方向转动。

举一反三

发电机的示意图如图甲所示，边长为L的正方形金属框，在磁感应强度为B的匀强磁场中以恒定角速度绕OO’轴转动，阻值为R的电阻两端的电压如图乙所示。其它电阻不计，图乙中的U_m为已知量。则金属框转动一周（　　）

社团活动丰富了同学们的课余生活，如图所示为小冬同学制作的一台手摇式交流发电机，当缓慢摇动大皮带轮手柄时，连接在发电机上的小灯泡就会一闪一闪的发光。若已知大皮带轮的半径为R，小皮带轮的半径为r，R=6r，摇动手柄的角速度为 $\text{[math]}$ ，且摇动过程中皮带不打滑，则下列说法正确的是（　　）

图甲为课堂演示用的手摇发电机，现将此手摇发电机的输出端与电压传感器并联后接入数据采集器，在计算机显示屏上得到如图乙所示的波形电压。

（1）研究此交变电流的波形，发现屏上出现第1个向上的“尖峰”到出现第31个向上的“尖峰”经历的时间为1min，则手摇发电机线圈转动的平均角速度为{#blank#}1{#/blank#}rad/s。

（2）屏上出现的电压波形不是正弦波，其原因可能是{#blank#}2{#/blank#}。（写出一条即可）

（3）将发电机输出的电流通过整流装置后得到如图丙所示的正弦交变电流图像，此电流的瞬时值表达式为{#blank#}3{#/blank#}，电流的有效值为{#blank#}4{#/blank#}。

如图甲所示，在 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 区域内存在垂直 $\text{[math]}$ 平面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，边长为2d的正方形金属线框与磁场边界重合，线框以y轴为转轴匀速转动一周，线框中产生的交变电动势如图乙所示，最大值为E，该过程产生的热量与线框以速度v沿x轴正方向匀速离开磁场产生的热量相等，下列判断正确的是（　　）

如图（a）所示的智能机器人广泛应用于酒店、医院等场所.机器人内电池的容量为 $\text{[math]}$ ，负载 $\text{[math]}$ 时正常工作电流约为 $\text{[math]}$ ，电池容量低于20%时不能正常工作，此时需要用充电器对其进行充电，充电器的输入电压如图（b）所示.下列说法正确的是（）

图甲为交流发电机示意图，图中两磁极之间的磁场可近似为匀强磁场，A为理想电流表，线圈绕垂直于磁场的水平轴 $\text{[math]}$ 沿逆时针方向匀速转动。从图示位置开始计时，电刷E、F之间的电压随时间变化的图像如图乙所示。已知 $\text{[math]}$ ，下列说法正确的是（）

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