Question

17．如圖所示，發(fā)電機(jī)中線圈的匝數(shù)為N，線圈的面積為S，線圈做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度為ω，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，電流表和電壓表為理想電表，定值電阻的阻值為R，當(dāng)P在圖示位置時(shí)，變壓器的匝數(shù)比為n₁：n₁=1：2，一開始線圈與磁場(chǎng)垂直，下列判斷正確的是（　�。�

• A． 電壓表的讀數(shù)為2NBSω
• B． 電流表的讀數(shù)為$\frac{{2\sqrt{2}NBSω}}{R}$
• C． 線圈由圖示位置旋轉(zhuǎn)四分之一周，通過電流表的電荷量為$\frac{4NBS}{R}$
• D． P向上移動(dòng)時(shí)，電壓表的示數(shù)表小，電流表示數(shù)變大

Answer 1

分析 正弦式交流發(fā)電機(jī)從垂直中性面位置開始計(jì)時(shí)，其電動(dòng)勢(shì)表達(dá)式為：e=NBSωcosωt；電壓表和電流表讀數(shù)為有效值；計(jì)算電量用平均值

解答 解：A、電壓表讀數(shù)為有效值，根據(jù)變壓器原理，矩形線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為NBSω，副線圈的電壓最大值為2NBSω，有效值為$\frac{2NBSω}{\sqrt{2}}=\sqrt{2}NBSω$，故A錯(cuò)誤；
B、根據(jù)歐姆定律，$I=\frac{U}{R}=\frac{\sqrt{2}NBSω}{R}$，根據(jù)匝數(shù)與電流反比，電流表的示數(shù)為：$2I=\frac{2\sqrt{2}NBSω}{R}$，故B正確；
C、矩形線圈從圖示位置經(jīng)過 $\frac{π}{2}$時(shí)間時(shí)為t=$\frac{π}{2ω}$，故平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：$\overline{E}=N\frac{△Φ}{△t}$，平均電流$\overline{I}=\frac{\overline{E}}{R}$，電荷量$q=\overline{I}•△t=N\frac{△Φ}{R}=N\frac{BS}{R}$，故C錯(cuò)誤；
D、交流發(fā)電機(jī)內(nèi)電阻不計(jì)，故變壓器輸入電壓不變，根據(jù)理想變壓器的變壓比公式：$\frac{{U}_{1}^{\;}}{{U}_{2}^{\;}}=\frac{{n}_{1}^{\;}}{{n}_{2}^{\;}}$，當(dāng)P位置向上移動(dòng)，輸出電壓變小，故電流變小，功率變小，故輸入電流也變小，故電流表讀數(shù)變小，故D錯(cuò)誤
故選：B

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵明確交流四值、理想變壓器的變壓比公式、功率關(guān)系，注意求解電量用平均值