Question

8．圖甲為交流發(fā)電機(jī)構(gòu)造示意圖，當(dāng)線圈沿逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示，若線圈的電阻為1Ω，外接燈泡的電阻為5Ω，則（　　）

• A． 電流方向每秒鐘改變50次
• B． 電壓表的示數(shù)為6V
• C． 在1s時(shí)間內(nèi)燈泡消耗的電能為5J
• D． 在t=0.02s時(shí)刻，穿過(guò)線圈的磁通量為零

Answer 1

分析 當(dāng)線圈沿逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的正弦規(guī)律圖象，則圖象可求出最大值，并能算出有效值，從而確定電壓表的讀數(shù)．同時(shí)能求出轉(zhuǎn)動(dòng)的周期，并能確定電流方向在一個(gè)周期內(nèi)的改變的次數(shù)．

解答 解：A、由圖象可知，周期為0.02s，故頻率f=$\frac{1}{T}=50Hz$，而一個(gè)周期電流方向改變2次，故電流方向每秒鐘改變100次，故A錯(cuò)誤；
B、由圖象可知，正弦式交流電的電動(dòng)勢(shì)的最大值為6$\sqrt{2}$V，則電動(dòng)勢(shì)的有效值為6V，那么電壓表的示數(shù)為U=$\frac{R}{R+r}E=\frac{5}{5+1}×6=5V$；故B錯(cuò)誤；
C、在1s時(shí)間內(nèi)燈泡消耗的電能：P_L=I²Rt=${（\frac{E}{R+r}）}^{2}Rt={（\frac{6}{5+1}）}^{2}×5×1=5J$；故C正確；
D、在t=0.02s時(shí)刻，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，故線圈位于中性面位置，磁通量最大，故D錯(cuò)誤；
故選：C．

點(diǎn)評(píng) 線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生正弦式交變電流．而對(duì)于電表讀數(shù)、求產(chǎn)生的熱量均由交變電的有效值來(lái)確定；注意在求電壓表示數(shù)時(shí)，解法同閉合電路歐姆定律．