Question

12．一臺小型發(fā)電機產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的正弦規(guī)律圖象如圖甲所示．已知發(fā)電機線圈內(nèi)阻為5.0Ω，則外接一只電阻為95.0Ω的燈泡（如圖乙所示）時，則（　�。�

• A． 圖乙時刻，線圈磁通量的變化率為零
• B． 電路中的電流方向每秒鐘改變50次
• C． 在0～0.005s內(nèi)，通過燈泡的電荷量為1.1×10^-2C
• D． 發(fā)電機線圈內(nèi)阻每秒鐘產(chǎn)生的焦耳熱為24.2J

Answer 1

分析 由甲圖知電壓峰值、周期，從而求電壓有效值、角速度和頻率，交流電每周期方向改變兩次，電壓表測量的是路端電壓，在圖示位置磁通量為零

解答 解：A、圖乙時刻，線圈平面與磁場平面平行，磁通量為零，線圈磁通量的變化率最大，故A錯誤；
B、由圖象知，該交流電的周期為0.02s，而交流電在一個周期內(nèi)電流方向改變2次，故1s的時間內(nèi)電流方向改變100次，故B錯誤；
C、前0.005 s內(nèi)通過燈泡的電荷量q=n$\frac{△∅}{R+r}=\frac{nBs}{R+r}=\frac{{E}_{m}T}{2π}•\frac{1}{R+r}$=$\frac{220\sqrt{2}×0.02}{2π}×\frac{1}{95+5}$C=0.99C，故C錯誤；
D、由圖象知：${E}_{m}=220\sqrt{2}V$，所以E=220V，則電壓表的求數(shù)為：$U=\frac{R}{R+r}E$=209V，發(fā)電機線圈內(nèi)阻每秒鐘產(chǎn)生的焦耳熱為：Q=$\frac{（E-U）}{r}$=24.2J，故D正確；
故選：D

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