Question

4．圖甲所示為交流發(fā)電機(jī)的原理圖，其矩形線圈繞垂直于磁場的軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，勻強(qiáng)磁場的方向水平向右；圖乙是穿過矩形線圈的磁通量Φ隨時(shí)間t變化的圖象，矩形線框的內(nèi)阻為r=1Ω，定值電阻R=1Ω，理想甲流電壓表V的示數(shù)為1V，下列說法按正確的是（　�。�

• A． 在0.01s時(shí)刻，電路中電流的瞬時(shí)值為2A．
• B． 在0.005s時(shí)刻，R兩端的電壓的瞬時(shí)值為0
• C． 電阻R消耗的熱功率為2W．
• D． 發(fā)電機(jī)電動(dòng)勢e隨時(shí)間t變化的規(guī)律e=2$\sqrt{2}$sin100πt（V）

Answer 1

分析 根據(jù)閉合電路的歐姆定律求得線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電壓的有效值，求得最大值，通過乙圖判斷出線圈的位置，判斷出產(chǎn)生的感應(yīng)電壓的瞬時(shí)值，電阻R消耗的功率用交流電的有效值計(jì)算

解答 解：A、根據(jù)閉合電路的歐姆定律可知，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢的有效值E=$\frac{R+r}{R}U=2V$，最大值為${E}_{m}=\sqrt{2}E=2\sqrt{2}V$
產(chǎn)生的感應(yīng)電流的最大值為${I}_{m}=\frac{{E}_{m}}{R+r}=\sqrt{2}A$，在0.01s時(shí)產(chǎn)生最大感應(yīng)電流，故A錯(cuò)誤；
B、在0.05s時(shí)刻，磁場位于中性面，磁場產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)值為零，故R兩端的電壓的瞬時(shí)值為0，故B正確；
C、電阻R消耗的功率P=$\frac{{U}^{2}}{R}=\frac{{1}^{2}}{1}W=1W$，故C錯(cuò)誤；
D、周期T=0.02s，角速度$ω=\frac{2π}{T}=100πrad/s$，從與中性面垂直開始計(jì)時(shí)，則發(fā)電機(jī)電動(dòng)勢e隨時(shí)間t變化的規(guī)律e=2$\sqrt{2}$sin100πt（V），故D正確
故選：B

點(diǎn)評(píng) 本題考查了交流電的峰值和有效值、周期和頻率的關(guān)系，記住，求熱功率用有效值