Question

9．如圖甲所示，一臺線圈內(nèi)阻為2Ω的小型發(fā)電機外界一只電阻為10Ω的燈泡，發(fā)電機內(nèi)勻強磁場的磁感應(yīng)強度為$\frac{\sqrt{2}}{π}$T，線圈的面積為0.01m²，發(fā)電機正常工作時通過燈泡的電流i和時間t變化的正弦規(guī)律圖象如圖乙所示，下列說法正確的是（　�。�

• A． t=0.5s時，穿過線圈的磁通量為零
• B． t=0.05s時，理想交流電壓表的示數(shù)為30V
• C． 發(fā)電機內(nèi)線圈的匝數(shù)為20
• D． 發(fā)電機線圈內(nèi)阻每秒鐘產(chǎn)生的焦耳熱為9J

Answer 1

分析 根據(jù)電流表的讀數(shù)判斷線圈所處的位置，電壓表的示數(shù)為有效值，根據(jù)歐姆定律求解電壓表示數(shù)；求出線圈產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動勢，根據(jù)${E}_{m}^{\;}=nBSω$求解發(fā)電機內(nèi)線圈匝數(shù)；由焦耳定律求解發(fā)電機線圈內(nèi)阻每秒產(chǎn)生的焦耳熱．

解答 解：A、t=0.5s時通過小燈泡的電流為0，感應(yīng)電動勢為0，穿過線圈的磁通量最大，故A錯誤；
B、電壓表示數(shù)為有效值，電流有效值$I=\frac{3\sqrt{2}}{\sqrt{2}}A=3A$，電壓表的示數(shù)為U=IR=3×10=30V，故B正確；
C、電動勢的有效值E=I（R+r）=3×（2+10）=36V，電動勢最大值${E}_{m}^{\;}=36\sqrt{2}=nBSω$，即$36\sqrt{2}=n\frac{\sqrt{2}}{π}×0.01×10π$，解得n=360，故C錯誤；
D、發(fā)電機線圈內(nèi)每秒產(chǎn)生的焦耳熱$Q={I}_{\;}^{2}rt={3}_{\;}^{2}×2×1=18J$，故D錯誤；
故選：B

點評 本題考查了有關(guān)交流電描述的基礎(chǔ)知識，要根據(jù)交流電圖象正確求解最大值、有效值、周期、頻率、角速度等物理量，同時注意電表讀數(shù)是有效值，求解電熱、功率用有效值．