Question

在勻強磁場中，一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉軸勻速轉動，如圖乙所示，產生的交變電動勢隨時間變化規律的圖象如圖甲所示，已知發電機線圈內阻為1.0Ω，外接一只電阻為9.0Ω的燈泡，則（　　）

• A、電壓表V的示數為20V
• B、電路中的電流方向每秒改變10次
• C、燈泡實際消耗的功率為36W
• D、值電動勢隨時間變化的瞬時表達式為e=20cos5πt（V）

Answer 1

分析：由甲圖知電壓峰值、周期，從而求電壓有效值、角速度和頻率，交流電每周期方向改變兩次，電壓表測量的是路端電壓，在圖示位置磁通量為零，磁通量的變化率最大．

解答：解：由甲圖知電壓峰值為20

2

V，周期0.2s，所以有效值為20V，角速度ω=

2π

T

=10π．
A、電壓表測的是路端電壓U=

20

1+9

×9=18V，A錯誤；
B、交流電的頻率為5Hz，每一周期電流改變兩次，所以每秒改變10次，B正確；
C、燈泡實際消耗的功率為P=

182

9

W=36W，C正確；
D、線框在如圖乙位置時，穿過線框的磁通量為零，線框的感應電動勢最大，電動勢隨時間變化的瞬時值表達式為e=20

2

cos10πt（V），D錯誤；
故選：BC．

點評：本題考查了交流電的產生原理，要學會從圖象中獲取有用物理信息的能力，結合峰值和有效值的關系去分析．