Question

16．交流發(fā)電機轉(zhuǎn)子有N匝線圈，每匝線圈的面積為S．勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，線圈以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，線圈的電阻為r，外電路的電阻為R，如圖所示，當(dāng)線框從位置1逆時針轉(zhuǎn)到位置2的過程中，下列說法正確的是（　�。�

• A． 在位置1時線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大
• B． 若增大線圈轉(zhuǎn)動的角速度ω，通過R的電量不變
• C． 若增大線圈轉(zhuǎn)動的角速度ω，外力做功W將不變
• D． 從位置1計時感應(yīng)電動勢的瞬時值表達(dá)式為e=NBSωsinωt（V）

Answer 1

分析 根據(jù)已知條件寫出感應(yīng)電動勢的瞬時值表達(dá)式，e=nBSωsinωt，可以計算出感應(yīng)電動勢的有效值；利用電荷量q=$\overline{I}•△t$，而平均感應(yīng)電流$\overline{I}=\frac{\overline{E}}{R+r}$，平均感應(yīng)電動勢$\overline{E}=N\frac{△∅}{△t}$推導(dǎo)出電荷量計算公式q=$\frac{n△∅}{R+r}$；根據(jù)發(fā)電機原理判斷線圈經(jīng)過中性面時，感應(yīng)電動勢最�。桓鶕�(jù)轉(zhuǎn)動過程中產(chǎn)生的內(nèi)能等于外力做功即可判斷

解答 解：A、在位置1時，線框位于中性面位置，故此時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最小為零，故A錯誤；
B、通過點阻R的電荷量q=I△t，I=$\frac{E}{R+r}=\frac{\frac{N△∅}{△t}}{R+r}$，故q=$\frac{N△∅}{R+r}$，若增大線圈轉(zhuǎn)動的角速度ω，但磁通量的變化量不變，故q不變，故B正確；
C、產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的有效值為$E=\frac{NBSω}{\sqrt{2}}$，外力做功W=$\frac{{E}^{2}}{R+r}t$=$\frac{πω（NBS）^{2}}{4（R+r）}$，若增大線圈轉(zhuǎn)動的角速度ω，外力做功W將增大，故C錯誤；
D、從位置1計時感應(yīng)電動勢的瞬時值表達(dá)式為e=NBSωsinωt（V），故D正確；
故選：BD

點評 本題考查交流發(fā)電機的原理，解題關(guān)鍵是掌握感應(yīng)電動勢最大值和平均值的計算公式，會推導(dǎo)計算電荷量的公式，另外注意各物理量之間的關(guān)系．