Question

10．一臺小型發(fā)電機產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的正弦規(guī)律圖象如圖甲所示．已知發(fā)電機線圈內(nèi)阻為5.0Ω，現(xiàn)外接一只電阻為95.0Ω的燈泡，如圖乙所示，則（　�。�

• A． 在t=0.01s的時刻，穿過線圈磁通量為零
• B． 電壓表V的示數(shù)為200V
• C． 從圖示位置開始起轉(zhuǎn)發(fā)電機電動勢的表達式是e=220$\sqrt{2}$sin100πt（V）
• D． 發(fā)電機線圈內(nèi)阻每秒鐘產(chǎn)生的電熱為24.2J

Answer 1

分析 由圖讀出電動勢的最大值，求出有效值，根據(jù)歐姆定律求出外電壓的有效值，即為電壓表的示數(shù)．根據(jù)電壓有效值求出燈泡消耗的功率．由焦耳定律，由有效值求出發(fā)電機焦耳熱．

解答 解：A、t=0.01s時刻，感應電動勢為零，線圈處于中性面位置，穿過線圈的磁通量最大，故A錯誤；
B、電動勢的有效值E=220V，電壓表的示數(shù)為燈泡兩端的電壓，$U=\frac{E}{R+r}R=\frac{220}{95+5}×95=209V$，故B錯誤；
C、由圖象$T=2×1{0}_{\;}^{-2}s$，角速度$ω=\frac{2π}{T}=\frac{2π}{2×1{0}_{\;}^{-2}}=100πrad/s$，因為是從垂直中性面開始計時，所以$e=220\sqrt{2}cos100πt（V）$，故C錯誤；
D、流過線圈的電流$I=\frac{E}{R+r}=\frac{220}{95+5}=2.2A$
發(fā)電機線圈內(nèi)阻每秒鐘產(chǎn)生的電熱為$Q={I}_{\;}^{2}rt=2．{2}_{\;}^{2}×5×1=24.2J$，故D正確；
故選：D

點評 交流電的電壓、電流、電動勢等等物理量都隨時間作周期性變化，求解交流電的焦耳熱、電功、電功率時要用交流電的有效值，求電量時用平均值．