Question

9．如圖所示，甲為一臺小型發(fā)電機構(gòu)造示意圖，兩磁極N、S間的磁場可視為水平方向的勻強磁場，線圈繞垂直于磁場的水平軸OO′沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的電動勢隨時間按正弦規(guī)律變化，其e-t圖象如圖乙所示．發(fā)電機線圈內(nèi)阻為1Ω，外接燈泡的電阻為9Ω．電壓表為理想電表，則（　　）

• A． 線圈的轉(zhuǎn)速n=240 r/min
• B． 電壓表的示數(shù)為10$\sqrt{2}$
• C． t=0.125s 時，穿過線圈的磁通量最大
• D． 0～0.125s的時間內(nèi)，流過燈泡的電量為 $\frac{1}{2π}$ C

Answer 1

分析 明確交流電的產(chǎn)生過程，根據(jù)乙圖可明確交流電的最大值和周期；再根據(jù)交流電的產(chǎn)生規(guī)律分析磁通量的變化，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律分析求解電量的大�。�

解答 解：A、由圖可知，交流電的周期為0.250s，則轉(zhuǎn)速為：n=$\frac{1}{0.250}$=4r/s=240r/min，故A正確；
B、電壓表測量的為路端電壓，由閉合電路歐姆定律可知：U=$\frac{{E}_{m}}{\sqrt{2}（R+r）}R$=$\frac{20}{\sqrt{2}（9+1）}×9$=9$\sqrt{2}$V，故B錯誤；
C、t=0.125s 時，電動勢為零，此時線圈處于中性面的位置上，此時穿過線圈的磁通量最大，故C正確；
D、0～0.125s的時間內(nèi)，穿過線圈的磁通量變化量△Φ=2BS；則流過燈泡的電量為：q=$\frac{△Φ}{△t（R+r）}△t$=2n$\frac{BS}{R+r}$；
因E_m=nBSω，角速度為：ω=$\frac{2π}{T}$=$\frac{2π}{0.250}$=8π，故有：nBS=$\frac{20}{8π}$，聯(lián)立各式解得：q=$\frac{20×2}{8π×（9+1）}$=$\frac{1}{2π}$ C，故D正確．
故選：ACD．

點評 本題考查交流電的產(chǎn)生規(guī)律，要注意明確線圈轉(zhuǎn)動與交流電的對應(yīng)關(guān)系，明確線圈處于中性面時磁通量最大而電動勢為零，而在垂直于中性面位置時，磁通量為零而電動勢最大，同時掌握求解電量的基本方法．