Question

如圖乙是小型交流發電機的示意圖，在勻強磁場中，一矩形金屬線圈繞與磁感線垂直的轉軸勻速轉動，產生的電動勢隨時間變化的正弦規律圖象如圖甲所示．發電機線圈內阻為10Ω，外接一只電阻為90Ω的燈泡，不計電路的其他電阻，則（　　）

• A、燈泡兩端的電壓為198V
• B、每秒鐘內電流方向改變50次
• C、燈泡實際消耗的功率為537.8W
• D、發電機線圈內阻每秒鐘產生的焦耳熱為48.4J

Answer 1

分析：由甲圖知電壓峰值、周期，從而求電壓有效值、角速度和頻率，交流電每周期方向改變兩次，燈泡兩端的電壓是路端電壓，在圖示位置磁通量為零，磁通量的變化率最大．

解答：解：由甲圖知電壓峰值為220

2

V，周期0.02s，所以有效值為220V，角速度ω=

2π

T

=100π．
A、燈泡兩端的電壓U=

90

90+10

×220=198V，A正確；
B、交流電的頻率為50Hz，每一周期電流改變兩次，所以每秒改變100次，B錯誤；
C、燈泡實際消耗的功率為：P=I²R=（

220

90+10

）²×90=435.6w，故C錯誤；
D、發電機線圈內阻每秒鐘產生的焦耳熱為：Q=I²rt=（

220

90+10

）²×10×1=48.4 J，D正確；
故選：AD．

點評：本題考查了交流電的產生原理，要學會從圖象中獲取有用物理信息的能力，結合峰值和有效值的關系去分析．