Question

8．如圖所示，有一矩形線圈，面積為S，匝數(shù)為N，內(nèi)阻為r，繞垂直磁感線的對(duì)稱軸OO′以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，從圖示位置轉(zhuǎn)90°的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（　　）

• A． 線圈中的感應(yīng)電流方向?yàn)閎adc
• B． 通過(guò)電阻R的電荷量為q=$\frac{NBS}{R+r}$
• C． 外力做功的平均功率為P=$\frac{{N}^{2}{B}^{2}{S}^{2}{ω}^{2}}{\sqrt{2}（R+r）}$
• D． 從圖示位置轉(zhuǎn)90°時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量為零

Answer 1

分析 解本題的關(guān)鍵是理解描述交流電的“四值”即：有效值、瞬時(shí)值、平均值、最大值的物理意義和求法．求電功、電功率用有效值，求電量用平均值，氖管發(fā)光用的是瞬時(shí)值，電容器的擊穿電壓是指所加電壓的最大值．

解答 解：A、由右手定則可知，線圈中的感應(yīng)電流方向?yàn)閎adc；故A正確；
B、從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)90度的過(guò)程中，電流的平均值：I=n$\frac{△∅}{△t（R+r）}$ ①
磁通量的變換量為：△∅=BS ②
通過(guò)電阻的電量為：Q=It ③
聯(lián)立①②③得：$Q=\frac{NBS}{R+r}$，故B正確
C、產(chǎn)生交流電的電壓有效值為：U=$\frac{NBSω}{\sqrt{2}}$．
根據(jù)功能關(guān)系可知，外力做功和整個(gè)電路中產(chǎn)生的焦耳熱相等，所以有：W=Q=$\frac{{U}^{2}}{（R+r）}$t=$\frac{{N}^{2}{B}^{2}{S}^{2}{w}^{2}π}{4（R+r）}$
外力做功平均功率$P=\frac{{N}^{2}{B}^{2}{S}^{2}{w}^{2}}{2（R+r）}$，故C錯(cuò)誤
D、從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，轉(zhuǎn)過(guò)90度時(shí)恰好到達(dá)中性面；故磁通量最大；故D錯(cuò)誤；
故選：AB．

點(diǎn)評(píng) 本題考察了對(duì)描述交流電“四值”的理解，尤其是要明確有效值的含義．同時(shí)注意由電磁感應(yīng)規(guī)律分析交流電的產(chǎn)生．