Question

【題目】如圖所示為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)的原理圖，匝數(shù)N＝100匝，電阻為r＝1Ω的矩形線(xiàn)圈在勻強(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(xiàn)圈兩端經(jīng)集流環(huán)和電刷與電路連接，定值電阻R1＝6Ω，R2＝3Ω，其他電阻不計(jì)，線(xiàn)圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的周期T＝0.2s．從線(xiàn)圈與磁場(chǎng)方向平行的位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，在線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，理想電壓表的示數(shù)為2V．下列說(shuō)法中正確的是

A. 電阻R1消耗的電功率為

B. t＝0.4s時(shí)，電阻R2兩端的電壓瞬時(shí)值為零

C. 從開(kāi)始計(jì)時(shí)到通過(guò)電阻R2的電荷量為

D. 若線(xiàn)圈轉(zhuǎn)速增大為原來(lái)的2倍，線(xiàn)圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化規(guī)律為e＝cos20πt(V)

Answer 1

【答案】AD

【解析】

根據(jù)P=U2/R求得電阻消耗的功率，根據(jù)閉合電路的歐姆定律求得線(xiàn)圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，根據(jù)Em=NBSω判斷轉(zhuǎn)速變化時(shí)電動(dòng)勢(shì)的變化，根據(jù)q=N求得通過(guò)的電荷量.

電阻R1上的電功率為，故A正確；線(xiàn)圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的周期T=0.2s，t=0.4s時(shí)，正好又轉(zhuǎn)到了與磁場(chǎng)方向平行位置，故此時(shí)線(xiàn)圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，故電阻R2兩端的電壓瞬時(shí)值最大，故B錯(cuò)誤；根據(jù)閉合電路的歐姆定律產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值，最大值，有Em=NBSω，故，故＝BSsinωt= sin10πt，從開(kāi)始計(jì)時(shí)到s，磁通量的變化量△＝，故通過(guò)電阻R2的電荷量為，故C錯(cuò)誤；轉(zhuǎn)速增大2倍，故產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)Em=NBSω變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，故最大值為E′m＝6V，線(xiàn)圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化規(guī)律為e=6cos20πt（V），故D正確；故選AD。