Question

【題目】如圖甲是小型交流發電機的示意圖，兩極M，N間的磁場可視為水平方向的勻強磁場，A為理想交流電流表，V為理想交流電壓表．內阻不計的矩形線圈繞垂直于磁場方向的水平軸OO′沿逆時針方向勻速轉動，矩形線圈通過滑環接一理想變壓器，滑動觸頭P上下移動時可改變變壓器副線圈的輸出電壓，副線圈接有可調電阻R，從圖示位置開始計時，發電機線圈中產生的交變電動勢隨時間變化的圖象如圖乙所示，以下判斷正確的是(　　)

A.電壓表的示數為10 V

B.0.01 s時發電機線圈平面與磁場方向平行

C.若P的位置向上移動，R的大小不變時，電流表讀數將減小

D.若P的位置不變，R的大小不變，而把發電機線圈的轉速增大一倍，則變壓器的輸入功率將增大到原來的4倍

Answer 1

【答案】ABD

【解析】

試題由題圖乙可知交流電電流的最大值，根據求解電壓表的示數；根據磁通量變化率最大時，磁通量為零，即發電機線圈平面與磁場方向平行分析判斷；若P的位置向上移動、R的大小不變時，因為原線圈匝數發生變化，根據分析；把發電機線圈的轉速增大一倍，則交流電最大值發生變化，由入手分析判斷，

；感應電動勢最大，則穿過線圈的磁通量變化最快，由電路動態變化規律分析解題

由于線圈電阻不計，所以電壓表測量線圈產生的交流電壓的有效值，故電壓表示數為，A正確；在0.01s時交流電有峰值，此時磁通量變化率最大，磁通量最小為零，所以發電機線圈平面與磁場方向平行，B正確；若P的位置向上移動、R的大小不變時，根據公式（不變，減小，不變）可得增大，所以副線圈中的電流增大，即電流表讀數增大，C錯誤；若P的位置不變、R的大小不變，而把發電機線圈的轉速增大一倍，根據公式可得原線圈兩端電壓增大一倍，根據可得副線圈兩端電壓增大一倍，根據可得副線圈中消耗的電功率增大為原來的四倍，副線圈消耗的功率等于原線圈中的功率，所以變壓器的輸入功率將增大到原來的4倍，D正確；