Question

14．如圖所示，矩形線圈abcd與可變電容器C、理想電流表A組成閉合電路．線圈在有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的bc邊勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω=100π rad/s．線圈的匝數(shù)N=100，邊長(zhǎng)ab=0.2m、ad=0.4m，電阻不計(jì)．磁場(chǎng)只分布在bc邊的左側(cè)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=$\frac{\sqrt{2}}{16π}$T．電容器放電時(shí)間不計(jì)．下列說(shuō)法正確的是（　　）

• A． 該線圈從圖示位置開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)到離開(kāi)磁場(chǎng)過(guò)程中的電流方向adcba
• B． 電容器的耐壓值至少為50V
• C． 電容器的電容C變大時(shí)，電流表的示數(shù)變小
• D． 該線圈產(chǎn)生的交流電動(dòng)勢(shì)有效值為25$\sqrt{2}$V

Answer 1

分析 線圈中產(chǎn)生正弦式交變電流，但只有半個(gè)周期有電流；根據(jù)E_m=NBSω求解最大值；根據(jù)熱效應(yīng)求解有效值；電容器的耐壓值為電壓的最大值；電容越大，容抗越�。�

解答 解：A、根據(jù)楞次定律可知，該線圈從圖示位置開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)到離開(kāi)磁場(chǎng)過(guò)程中的電流方向abcda，故A錯(cuò)誤
B、線圈產(chǎn)生的交流電動(dòng)勢(shì)峰值為：E_m=NBSω=100×$\frac{\sqrt{2}}{16π}$×（0.2×0.4）×100π=50$\sqrt{2}$V，電容器的耐壓值最小為$50\sqrt{2}$V，故B錯(cuò)誤；
C、電容器的電容C變大時(shí)，容抗變小，故電流表的示數(shù)變大，故C錯(cuò)誤；
D、該交流電為正弦式交流電，根據(jù)E=$\frac{{E}_{m}}{\sqrt{2}}$，E=50V，故D正確；
故選：D．

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵是明確交流電的最大值、有效值的求解方法，知道電容器的耐壓值為最大值，不難．