《2026年新高考5年真题物理江苏专版》

12. (8分) 贯彻新发展理念,我国风力发电发展迅猛,2020年我国风力发电量高达4000亿千瓦时。某种风力发电机的原理如图所示,发电机的线圈固定,磁体在叶片驱动下绕线圈对称轴转动,已知磁体间的磁场为匀强磁场,磁感应强度的大小为$0.20\ T$,线圈的匝数为100、面积为$0.5\ m^2$,电阻为$0.6\ \Omega$,若磁体转动的角速度为$90\ rad/s$,线圈中产生的感应电流为$50\ A$。求:
(1) 线圈中感应电动势的有效值$E$;
(2) 线圈的输出功率$P$。

答案： 12.参考答案
(1)$450 \sqrt{2} \mathrm{~V}$
(2)$(22500 \sqrt{2}-1500) \mathrm{W}$
命题意图本题考查感应电动势的有效值和电功率的计算，考查考生的推理能力。
解题思路
(1)感应电动势的最大值$E_{\mathrm{m}} = NBS\omega$，有效值$E=\frac{E_{\mathrm{m}}}{\sqrt{2}}$，联立代入数据解得$E = 450 \sqrt{2} \mathrm{~V}$。
(2)输出电压$U = E - Ir$，输出功率$P = IU$，联立代入数据解得$P=(22500 \sqrt{2}-1500) \mathrm{W}$。