Question

【題目】如圖所示，甲為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)，電阻為r=2Ω的矩形線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞垂直于磁場(chǎng)方向的固定軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)和電刷與右側(cè)電路連接，右側(cè)電路中滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為R0=4Ω，滑動(dòng)片P位于滑動(dòng)變阻器中點(diǎn)，定值電阻R1=7Ω，R2=2Ω，其他電阻不計(jì)。從線圈平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，閉合開(kāi)關(guān)S．線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中理想交流電壓表示數(shù)是10V，圖乙是矩形線圈磁通量隨時(shí)間t變化的圖象。則下列說(shuō)法正確的是（　　）

A. 電阻R上的熱功率為

B. 時(shí)滑動(dòng)變阻器R兩端的電壓瞬時(shí)值為零

C. 線圈產(chǎn)生的電壓隨時(shí)間變化的規(guī)律是

D. 線圈從零時(shí)刻轉(zhuǎn)動(dòng)到的過(guò)程中，通過(guò)的電荷量為

Answer 1

【答案】A

【解析】

根據(jù)串并聯(lián)電路的知識(shí)得：負(fù)載總電阻R總=R1+=10Ω，理想交流電壓表示數(shù)是10V，所以干路電流I=1A，所以電阻R2上兩端電壓UR2=1V，電阻R2上的熱功率PR2=0.5W，故A正確。由乙圖可知，0.02s通過(guò)線圈的磁通量為零，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，R兩端的電壓瞬時(shí)值不為零，故B錯(cuò)誤。由乙圖可知，T=0.02s，ω==100πrad/s，電動(dòng)勢(shì)的有效值E=10V+1×2V=12V，電動(dòng)勢(shì)的最大值Em=12V，所以線圈產(chǎn)生的e隨時(shí)間t變化的規(guī)律是e=12cos100πt（V），故C錯(cuò)誤。電動(dòng)勢(shì)的最大值Em=12V=nBSω，Φ=BS=。

矩形線圈磁通量Φ隨時(shí)間t變化的規(guī)律為Φ=sin100πt，線圈開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)到t=s的過(guò)程中，通過(guò)電阻R1的電量為，故D錯(cuò)誤。