Question

20．图乙为一台小型发电机构造示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示．发电机线圈内阻为1Ω，外接灯泡的电阻为9Ω，则（　　）

• A． 电压表的示数为6 V
• B． 在t=10^-2s的时刻，穿过线圈磁通量为零
• C． 若线圈转速改为25r/s，则电动势有效值为3 V
• D． 若线圈转速改为25r/s，则通过电灯的电流为0.3A

Answer 1

分析 在中性面感应电动势最小，磁通量最大；根据图象可知交流电的最大值以及周期，然后进一步可求出有效值；交流电压的最大值E_m=NBSω．

解答 解：A、电动势的最大值为E_m=6$\sqrt{2}$V，故有效值为：E=$\frac{{E}_{m}}{\sqrt{2}}=\frac{6\sqrt{2}}{\sqrt{2}}=6V$；
电压表的示数为外阻分压，为：U=$\frac{RE}{R+r}=\frac{9×6}{9+1}=5.4V$，故A错误；
B、在t=0.01s的时刻，电动势为0，则线圈处于中性面，穿过线圈磁通量最大，故B错误；
C、D、由图乙得到周期为0.02s，故角速度为：ω=$\frac{2π}{T}=100π$rad/s，转速为：n=$\frac{1}{T}$=50r^-1；
交流电压的最大值E_m=NBSω，若线圈转逮改为25r/s，减小为$\frac{1}{2}$倍，故角速度减小到$\frac{1}{2}$倍，最大值减小到$\frac{1}{2}$；
故电动势减小到$\frac{1}{2}$倍，为3V，电流：I=$\frac{3}{1+9}$=0.3A；故CD正确；
故选：CD．

点评 本题考查了有关交流电描述的基础知识，要根据交流电图象正确求解最大值、有效值、周期、频率、角速度等物理量，同时记住公式E_m=NBSω．