Question

4．如圖所示，圖線(xiàn)a是線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的正弦交流電的圖線(xiàn)，調(diào)整線(xiàn)圈轉(zhuǎn)速后，所產(chǎn)生正弦交流電的圖象如圖線(xiàn)b所示，以下關(guān)于這兩個(gè)正弦交流電的說(shuō)法正確的是（　�。�

• A． 線(xiàn)圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比為1：2
• B． 交流電a的頂電壓瞬時(shí)值u=10sin0.4πtV
• C． 交流電b的電壓峰值為$\frac{20}{3}$V
• D． 在t=0時(shí)刻穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量為零

Answer 1

分析 由圖讀出電壓最大值U_m，周期T，由ω=$\frac{2π}{T}$求出，寫(xiě)出交流電a的瞬時(shí)值表達(dá)式．由周期關(guān)系求出轉(zhuǎn)速關(guān)系．t=0時(shí)刻電壓為零，由法拉第電磁感應(yīng)定律分析磁通量．

解答 解：A、由圖可知，周期T_a=0.4S，T_b=0.6s，則線(xiàn)圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比n_a：n_b=T_b：T_a=3：2．故A錯(cuò)誤．
B、由圖電壓最大值U_m=10V，周期T_a=0.4S，ω=$\frac{2π}{T}$=5πrad/s，交流電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u=U_msinωt=10sin5πtV．故B錯(cuò)誤．
C、由電動(dòng)勢(shì)的最大值E_m=NBSω，則兩個(gè)電壓最大之值比U_ma：U_mb=ω _a：ω_b=3：2，則交流電b電壓的最大值為$\frac{20}{3}$V．故C正確．
D、t=0時(shí)刻U=0，根據(jù)法拉第定律，磁通量變化率為零，而磁通量最大．故D錯(cuò)誤．
故選：C

點(diǎn)評(píng) 本題考查對(duì)交流電壓圖象的理解能力．難點(diǎn)在于C選項(xiàng)，要根據(jù)電動(dòng)勢(shì)最大值表達(dá)式研究電壓最大值之間的關(guān)系．至于電壓與磁能量的關(guān)系，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律分析．