Question

20．如圖甲所示為一臺小型發(fā)電機構(gòu)造的示意圖，線圈逆時針轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的電動勢隨時間按余弦規(guī)律變化，其e-t圖象如圖乙所示．發(fā)電機線圈的內(nèi)阻為lΩ，外接燈泡的電阻為9Ω，則（　�。�

• A． 電壓表的示數(shù)為6V
• B． 發(fā)電機的輸出功率為4W
• C． 在1.0×10^-2s時刻，穿過線圈的磁通量最大
• D． 在2.0×10^-2s時刻，穿過線圈的磁通量變化率最大

Answer 1

分析 由圖讀出電動勢的最大值，求出有效值，根據(jù)歐姆定律求出外電壓的有效值，即為電壓表的示數(shù)．根據(jù)瞬時表達式的性質(zhì)可明確磁通量的大小及變化率．根據(jù)電壓有效值求出燈泡消耗的功率．由焦耳定律，由有效值求出發(fā)電機焦耳熱．

解答 解：A、由E_m=6$\sqrt{2}$V，E=6V，電壓表示數(shù)U=$\frac{R}{R+r}$E=$\frac{6}{1+9}×9$=5.4V．故A錯誤．
B、燈泡實際消耗的功率即為電源的輸出功率，故功率公式可知，P=$\frac{{U}^{2}}{R}$=$\frac{5．{4}^{2}}{9}$W=3.24W；故輸出功率為3.24W，不是4W；故B錯誤．
C、在1.0×10^-2s時刻，感應電動勢為零，故說明穿過線圈的磁通量最大；故C正確；
D、在2.0×10^-2s時刻，感應電動勢最小；故穿過線圈的磁通量變化率最小；故D錯誤；
故選：C．

點評 交流電的電壓、電流、電動勢等等物理量都隨時間作周期性變化，求解交流電的焦耳熱、電功、電功率時要用交流電的有效值，求電量時用平均值．