Question

4．如圖甲所示是一種振動發(fā)電裝置的示意圖，一個半徑r=0.10m、匝數(shù)n=20的線圈套在永久磁鐵槽中，槽中磁場的磁感線均沿半徑方向均勻分布（其右側視圖如圖乙所示），線圈所在位置磁感應強度B的大小均為B=$\frac{0.60}{π}$T．線圈的電阻R₁=0.50Ω，它的引出線接有R₂=9.50Ω的小電珠L．當線圈框架的P端在外力作用下沿軸線做往復運動，便有電流通過電珠．若線圈往復運動的規(guī)律如圖丙所示（x取向右為正），則下列判斷正確的是（　　）

• A． 通過小電珠L的電流為0.24A
• B． 0.1s時間路中的電流最大
• C． 回路中交流電的頻率為5Hz
• D． 0.15s時電珠L中電流的方向為從C→L→D

Answer 1

分析 根據(jù)位移時間圖線得出線圈切割的速度，根據(jù)切割產(chǎn)生的感應電動勢公式求出電動勢的大小．由歐姆定律可求得電路中的電流．

解答 解：A、線圈切割的速度為：v=$\frac{8.0×1{0}^{-2}}{0.1}$=0.8m/s，
則感應電動勢為：E=nB×2πrv=20×$\frac{0.6}{π}$×2×π×0.1×0.8V=19.2V．
根據(jù)閉合電路歐姆定律有：I=$\frac{E}{{R}_{1}+r}$=$\frac{19.2}{10}$=1.92V；故A錯誤；
B、0.1s時物體開始反向運動，此時速度為零；故電流最小；故B錯誤；
C、由圖可知，交流電的周期為0.2s．故交流電的頻率為：f=$\frac{1}{0.2}$=5Hz；故C正確．
D、0.15s時，導線向左運動，則由右手定則可知，電流以方向為C→L→D；故D正確；
故選：CD．

點評 解決本題的關鍵從圖象得出切割的速度，從而得出感應電動勢的大小，通過閉合電路歐姆定律和功率公式進行求解．