Question

6．如圖甲所示為一臺(tái)小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)的構(gòu)造示意圖，內(nèi)阻r=1Ω，外電路電阻R₁=R₂=18Ω，電路中其余電阻不計(jì)．發(fā)電機(jī)的矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以恒定的角速度ω繞垂直于磁場(chǎng)方向的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈匝數(shù)n=10，轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中穿過(guò)每匝線圈的磁通量φ隨時(shí)間t按正弦規(guī)律變化，如圖乙所示，取π=3.14，則（　�。�

• A． t=1.57×10^-2s時(shí)，該小型發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)為零
• B． 串聯(lián)在外電路中的交流電流表的示數(shù)為2A
• C． 電阻R₁消耗的功率為9W
• D． 從t=0到t=0.785×10^-2s過(guò)程中，通過(guò)R₁的電荷量為0.5×10^-2C

Answer 1

分析 首先知道給出的是磁通量與時(shí)間的變化關(guān)系，利用圖象讀出周期求出角速度；再利用電動(dòng)勢(shì)的最大值公式求出峰值、有效值，從而求出電流表的示數(shù)．有P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求得消耗的功率，根據(jù)通過(guò)的電荷量用平均電流即可求得

解答 解：A、t=1.57×10^-2s時(shí)，磁通量Φ的變化率最大，該小型發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)為最大值，故A錯(cuò)誤；
B、從Φ-t圖線可以看出，Φ_max=1.0×10^-2 Wb，T=3.14×10^-2 s，ω=$\frac{2π}{T}$，
感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為：E_max=nωΦ_max=10×$\frac{2π}{3.14×1{0}^{-2}}$×1×10^-2=20 V，
電路中電流最大值為：I_max=$\frac{{E}_{max}}{{R}_{并}+r}=\frac{20}{9+1}A=2A$，
交流電流表讀數(shù)是交變電流的有效值，即：I=$\frac{{I}_{max}}{\sqrt{2}}=\sqrt{2}A$，故B錯(cuò)誤．
C、路端電壓為U=IR_并=9$\sqrt{2}$V，故電阻R₁消耗的功率為：$P=\frac{{U}^{2}}{{R}_{1}}=\frac{（\\;9\sqrt{2}）^{2}}{18}W\\;=9W$，故C正確；
D、通過(guò)R₁的電荷量為：q=$\frac{1}{2}•\frac{△∅}{{R}_{并}+r}=\frac{1}{2}×\frac{10×1{0}^{-2}}{10}C=0.5×1{0}^{-5}C$，故D正確
故選：CD

點(diǎn)評(píng) 本題考查對(duì)交流電的產(chǎn)生過(guò)程的理解，要注意明確磁通量的變化與交流電產(chǎn)生的關(guān)系，知道最大電動(dòng)勢(shì)與最大磁通量之間的關(guān)系．