Question

20．一臺(tái)小型發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的正弦規(guī)律圖象如圖甲所示．已知發(fā)電機(jī)線圈匝數(shù)為1000匝、內(nèi)阻不計(jì)，現(xiàn)外接一只電阻為100.0Ω的燈泡，如圖乙所示，則（　�。�

• A． 電壓表的示數(shù)為220$\sqrt{2}$V
• B． 穿過線圈磁通量的最大值為220$\sqrt{2}$Wb/s
• C． 任意一個(gè)0.02s內(nèi)通過燈泡燈絲橫截面的電量均為零
• D． 燈泡每秒鐘產(chǎn)生的焦耳熱為484J

Answer 1

分析 由圖讀出電動(dòng)勢(shì)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，即為電壓表的示數(shù)．根據(jù)電流方向每個(gè)周期改變兩次，求出每秒鐘方向改變的次數(shù)．根據(jù)電壓有效值求出燈泡消耗的功率．根據(jù)電流的平均值求得流過的電荷量

解答 解：A、由E_m=220$\sqrt{2}$，E=$\frac{{E}_{m}^{\;}}{\sqrt{2}}$=$\frac{220\sqrt{2}}{\sqrt{2}}$=220V，電壓表示數(shù)為：U=220V．故A錯(cuò)誤．
B、周期T=0.02s，角速度$ω=\frac{2π}{T}=\frac{2π}{2×1{0}_{\;}^{-2}}rad/s=100πrad/s$，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值${E}_{m}^{\;}=nBSω$，穿過線圈磁通量的最大值${Φ}_{m}^{\;}=BS=\frac{{E}_{m}^{\;}}{nω}$=$\frac{220\sqrt{2}}{1000×100π}$Wb/s．故B錯(cuò)誤．
C、產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：E=N $\frac{△Φ}{△t}$，
電荷量為：q=$\frac{\overline{E}}{R}•$△t=$\frac{N△Φ}{R}$，在任意一個(gè)T=0.02s內(nèi)磁通量的變化量為0，所以任意一個(gè)0.02s內(nèi)通過燈泡燈絲橫截面的電量均為0，故C正確；
D、電路電流$I=\frac{E}{R}=\frac{220}{100}A=2.2A$，燈泡每秒鐘產(chǎn)生的焦耳熱為$Q={I}_{\;}^{2}Rt$=$2．{2}_{\;}^{2}×100×1J=484J$，故D正確；
故選：CD

點(diǎn)評(píng) 交流電的電壓、電流、電動(dòng)勢(shì)等等物理量都隨時(shí)間作周期性變化，求解交流電的焦耳熱、電功、電功率時(shí)要用交流電的有效值，求電量時(shí)用平均值