Question

11．圖甲是小型交流發(fā)電機(jī)的示意圖，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一矩形金屬線圈繞與磁場(chǎng)方向垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的正弦規(guī)律圖象如圖乙所示．發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻為10Ω，外接一只電阻為90Ω的燈泡，不計(jì)電路的其他電阻，則（　�。�

• A． t=0時(shí)刻線圈平面與中性面垂直
• B． 每秒鐘內(nèi)電流方向改變100次
• C． 燈泡兩端的電壓為22V
• D． 0～0.01s時(shí)間內(nèi)通過燈泡的電量為0

Answer 1

分析 當(dāng)線框經(jīng)過中性面時(shí)通過線圈的磁通量最大．感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最小為零．由題圖乙可知交流電電動(dòng)勢(shì)的周期，即可求解角速度．線框每轉(zhuǎn)一周，電流方向改變兩次．

解答 解：A、由圖象乙可知t=0時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，處于中性面上，故A錯(cuò)誤；
B、由題圖乙可知周期T=0.02s，線框每轉(zhuǎn)一周，電流方向改變兩次，每秒電流方向改變100次，故B正確；
C、由題圖乙可知交流電電動(dòng)勢(shì)的最大值是E_m=31.1v，有效值為：$E=\frac{{E}_{m}}{\sqrt{2}}=22V$，根據(jù)閉合電路的分壓特點(diǎn)得電壓表的示數(shù)為：$U=\frac{R}{R+r}E=\frac{90}{90+10}×22V=19.8V$，故C錯(cuò)誤；
D、根據(jù)$q=\frac{n△∅}{R+r}$得：0～0.01s時(shí)間內(nèi)通過燈泡的電量為$q=\frac{2Bs}{R+r}$ ①${E}_{m}=Bsω=Bs\frac{2π}{T}=100πBs$  ②代入數(shù)據(jù) ①②聯(lián)立得：q=0.00198c，故D錯(cuò)誤；
故選：B．

點(diǎn)評(píng) 本題是準(zhǔn)確理解感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與磁通量的變化，知道磁通量最大時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)反而最�。�明確線框每轉(zhuǎn)一周，電流方向改變兩次．能從圖象讀取有效信息