Question

6．如圖所示，圖甲為一臺(tái)小型發(fā)電機(jī)示意圖，線圈匝數(shù)為10匝，內(nèi)阻為1Ω，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化 規(guī)律如圖乙所示，外接燈泡電阻為10Ω，則（　�。�

• A． 1s內(nèi)通過燈泡的電流方向改變了50次
• B． 燈泡的功率為40W
• C． 1s內(nèi)通過燈泡的電荷量為2C
• D． 穿過線圈的磁通量最大值為$\frac{{11\sqrt{2}}}{500π}$Wb

Answer 1

分析 由乙圖知電壓峰值、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(cè)量的是路端電壓，在圖示位置磁通量為零；注意感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值的表達(dá)式的正確應(yīng)用；根據(jù)平均電動(dòng)勢(shì)即可求得電荷量．

解答 解：A、由圖象知，該交流電的周期為0.02s，而交流電在一個(gè)周期內(nèi)電流方向改變2次，故1s的時(shí)間內(nèi)電流方向改變100次，故A錯(cuò)誤；
B、由圖象知：E_m=22$\sqrt{2}$V，所以E=22V，因此電路中電流I=$\frac{E}{R+r}$=$\frac{22}{1+10}$=2A；燈泡功率P=I²R=4×10=40W，故B錯(cuò)誤；
C、產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：$\overline{E}$=$\frac{n△Φ}{△t}$=$\frac{nBS}{△t}$，
在$\frac{T}{4}$s內(nèi)流過的電荷量為：q=$\frac{\overline{E}}{R+r}△t$=$\frac{nBS}{r+R}$
產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為：E_m=nBSω=22$\sqrt{2}$
ω=$\frac{2π}{T}$
聯(lián)立解得：q=$\frac{22\sqrt{2}}{π}$×10^-2C；
則1s內(nèi)流過的電量Q=50×4q=$\frac{22\sqrt{2}}{π}$C；故C錯(cuò)誤；
D、E_m=nBSω=nΦ_mω，故最大磁通量Φ_m=$\frac{{E}_{m}}{nω}$=$\frac{22\sqrt{2}}{10×\frac{2π}{0.02}}$=$\frac{{11\sqrt{2}}}{500π}$Wb，故D正確．
故選：D．

點(diǎn)評(píng) 交流電的電壓、電流、電動(dòng)勢(shì)等等物理量都隨時(shí)間作周期性變化，求解交流電的焦耳熱、電功、電功率時(shí)要用交流電的有效值，求電量時(shí)用平均值