Question

【題目】如圖所示，甲為小型旋轉電樞式交流發電機，電阻為r=2Ω的矩形線圈在磁感應強度為B的勻強磁場中，繞垂直于磁場方向的固定軸OO′勻速轉動，線圈的兩端經集流環和電刷與右側電路連接，右側電路中滑動變阻器R的最大阻值為R0=4Ω，滑動片P位于滑動變阻器中點，定值電阻R1=7Ω，R2=2Ω，其他電阻不計。從線圈平面與磁場方向平行時開始計時，閉合開關S．線圈轉動過程中理想交流電壓表示數是10V，圖乙是矩形線圈磁通量隨時間t變化的圖象。則下列說法正確的是（　　）

A. 電阻R上的熱功率為

B. 時滑動變阻器R兩端的電壓瞬時值為零

C. 線圈產生的電壓隨時間變化的規律是

D. 線圈從零時刻轉動到的過程中，通過的電荷量為

Answer 1

【答案】A

【解析】

根據串并聯電路的知識得：負載總電阻R總=R1+=10Ω，理想交流電壓表示數是10V，所以干路電流I=1A，所以電阻R2上兩端電壓UR2=1V，電阻R2上的熱功率PR2=0.5W，故A正確。由乙圖可知，0.02s通過線圈的磁通量為零，感應電動勢最大，R兩端的電壓瞬時值不為零，故B錯誤。由乙圖可知，T=0.02s，ω==100πrad/s，電動勢的有效值E=10V+1×2V=12V，電動勢的最大值Em=12V，所以線圈產生的e隨時間t變化的規律是e=12cos100πt（V），故C錯誤。電動勢的最大值Em=12V=nBSω，Φ=BS=。

矩形線圈磁通量Φ隨時間t變化的規律為Φ=sin100πt，線圈開始轉動到t=s的過程中，通過電阻R1的電量為，故D錯誤。