Question

【題目】如圖所示，甲為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)，電阻為r=2Ω的矩形線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞垂直于磁場(chǎng)方向的固定軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)和電刷與右側(cè)電路連接，右側(cè)電路中滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為R0=4Ω，滑動(dòng)片P位于滑動(dòng)變阻器中點(diǎn)，定值電阻R1=7Ω，R2=2Ω，其他電阻不計(jì)。從線圈平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí)開始計(jì)時(shí)，閉合開關(guān)S。線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過程中理想交流電壓表示數(shù)是10V，圖乙是矩形線圈磁通量隨時(shí)間t變化的圖像。則下列說法正確的是（　�。�

A.電阻R2的熱功率為0.5W

B.0.02s時(shí)滑動(dòng)變阻器R兩端的電壓瞬時(shí)值為零

C.線圈產(chǎn)生的電壓隨時(shí)間變化的規(guī)律是

D.線圈從零時(shí)刻轉(zhuǎn)動(dòng)到s的過程中，通過的電荷量為

Answer 1

【答案】A

【解析】

A．根據(jù)串并聯(lián)電路的知識(shí)得：負(fù)載總電阻

R總=R1+=10Ω

理想交流電壓表示數(shù)是10V，所以干路電流I=1A，所以電阻R2兩端電壓UR2=1V，電阻R2上的熱功率PR2=0.5W，故A正確；

B．由乙圖可知，0.02s通過線圈的磁通量為零，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，R兩端的電壓瞬時(shí)值不為零，故B錯(cuò)誤；

C．由乙圖可知，T=0.02s，則

ω==100πrad/s

電動(dòng)勢(shì)的有效值

E=10V+1×2V=12V

電動(dòng)勢(shì)的最大值

Em=12V

所以線圈產(chǎn)生的e隨時(shí)間t變化的規(guī)律是

e=12cos100πt（V）

故C錯(cuò)誤；

D．電動(dòng)勢(shì)的最大值

Em=12V=nBSω

解得

BS=

矩形線圈磁通量Φ隨時(shí)間t變化的規(guī)律為

Φ=sin100πt

線圈開始轉(zhuǎn)動(dòng)到t=s的過程中，通過電阻R1的電量為

故D錯(cuò)誤。

故選A。