Question

11．圖甲是小型交流發(fā)電機的示意圖，在勻強磁場中，一矩形金屬線圈繞與磁場方向垂直的軸勻速轉動，產生的電動勢隨時間變化的正弦規(guī)律圖象如圖乙所示．發(fā)電機線圈內阻為10Ω，外接一只電阻為90Ω的燈泡，不計電路的其他電阻，則（　　）

• A． t=0時刻線圈平面與中性面垂直
• B． 每秒鐘內電流方向改變100次
• C． 燈泡兩端的電壓為22V
• D． 0～0.01s時間內通過燈泡的電量為0

Answer 1

分析 當線框經過中性面時通過線圈的磁通量最大．感應電動勢最小為零．由題圖乙可知交流電電動勢的周期，即可求解角速度．線框每轉一周，電流方向改變兩次．

解答 解：A、由圖象乙可知t=0時感應電動勢為零，處于中性面上，故A錯誤；
B、由題圖乙可知周期T=0.02s，線框每轉一周，電流方向改變兩次，每秒電流方向改變100次，故B正確；
C、由題圖乙可知交流電電動勢的最大值是E_m=31.1v，有效值為：$E=\frac{{E}_{m}}{\sqrt{2}}=22V$，根據(jù)閉合電路的分壓特點得電壓表的示數(shù)為：$U=\frac{R}{R+r}E=\frac{90}{90+10}×22V=19.8V$，故C錯誤；
D、根據(jù)$q=\frac{n△∅}{R+r}$得：0～0.01s時間內通過燈泡的電量為$q=\frac{2Bs}{R+r}$ ①${E}_{m}=Bsω=Bs\frac{2π}{T}=100πBs$  ②代入數(shù)據(jù) ①②聯(lián)立得：q=0.00198c，故D錯誤；
故選：B．

點評 本題是準確理解感應電動勢與磁通量的變化，知道磁通量最大時，感應電動勢反而最小．明確線框每轉一周，電流方向改變兩次．能從圖象讀取有效信息