Question

2．如圖，圖線a是線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生正弦交流電的圖象，當(dāng)調(diào)整線圈轉(zhuǎn)速后，所產(chǎn)生正弦交流電的圖象如圖線b所示．以下關(guān)于這兩個(gè)正弦交流電的說(shuō)法正確的是（　　）

• A． 在圖中t=0時(shí)刻穿過(guò)線圈的磁通量均為零
• B． 線圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比為3：2
• C． 交流電a的瞬時(shí)值表達(dá)式為u=5$\sqrt{2}$sin 5πt （V）
• D． 交流電b的最大值為5 V

Answer 1

分析 t=0時(shí)刻電壓為零，由法拉第電磁感應(yīng)定律分析磁通量．由圖讀出電壓最大值U_m，周期T，由ω=$\frac{2π}{T}$求出，寫(xiě)出交流電a的瞬時(shí)值表達(dá)式．由周期關(guān)系求出轉(zhuǎn)速關(guān)系．

解答 解：A、由圖可知，t=0時(shí)刻u=0，根據(jù)法拉第定律知，磁通量變化率為零，而磁通量最大．故A錯(cuò)誤．
B、周期分別為 T_a=0.4S，T_b=0.6s，則由T=$\frac{1}{n}$，得線圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比n_a：n_b=T_b：T_a=3：2．故B正確．
C、由圖電壓最大值U_m=10V，周期T_a=0.4S，ω=$\frac{2π}{T}$=5πrad/s，交流電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u=U_msinωt=10sin5πt V．故C錯(cuò)誤．
D、由電動(dòng)勢(shì)的最大值E_m=NBSω，則兩個(gè)電壓最大之值比U_ma：U_mb=ω _a：ω_b=3：2，則交流電b電壓的最大值為$\frac{20}{3}$V．故D錯(cuò)誤．
故選：B．

點(diǎn)評(píng) 本題考查對(duì)交流電壓圖象的理解能力．難點(diǎn)在于C選項(xiàng)，要根據(jù)電動(dòng)勢(shì)最大值表達(dá)式研究電壓最大值之間的關(guān)系．至于電壓與磁能量的關(guān)系，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律分析．