Question

4．一臺小型發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的規(guī)律為e=220$\sqrt{2}$sin100πtV．已知發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻為5.0Ω，外接一個電阻為95.0Ω 的燈泡，如圖所示，則（　　）

• A． 交流電壓表的示數(shù)為220$\sqrt{2}$V
• B． 該交流電壓的頻率為100Hz
• C． 線框在如圖位置時，穿過線框的磁通量最大
• D． 發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻每秒鐘產(chǎn)生的焦耳熱為24.2J

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，從而可確定燈泡能否正常發(fā)光；根據(jù)電壓有效值求出燈泡消耗的功率，根據(jù)Q=I²rt求的線圈內(nèi)阻消耗的焦耳熱

解答 解：A、產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值為：E_m=220$\sqrt{2}$V，
故有效值為：E=$\frac{{E}_{m}}{\sqrt{2}}=220V$
交流電壓表的示數(shù)為：$U=\frac{E}{R+r}R=209V$，故A錯誤；
B、由瞬時表達(dá)式可知ω=100π，故周期T=$\frac{2π}{ω}=\frac{2π}{100π}0.02s$，故頻率為：f=$\frac{1}{T}=50{H}_{Z}$，故B錯誤；
C、線框在如圖位置時，相框與磁場平行，故磁通量為零，最小，故C錯誤；
D、發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻每秒鐘產(chǎn)生的焦耳熱為：Q=$（{\frac{E}{R+r}）}^{2}rt={（\frac{220}{95+5}）}^{2}×5×1J=24.2J$，故D正確
故選：D

點(diǎn)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，求解交流電的電功率時要用交流電的有效值，當(dāng)求電量時用平均值