Question

4．如圖甲為一臺小型發(fā)電機構造圖，線圈逆時針轉動，產生的電動勢隨時間按余弦規(guī)律變化，其e-t圖象如圖乙所示．發(fā)電機線圈的內阻為1Ω，外接燈泡的電阻為9Ω，則（　　）

• A． 電壓表的示數(shù)為6V
• B． 發(fā)電機的輸出功率為4W
• C． 在1.0×10^-2s時刻，穿過線圈的磁通量最小
• D． 在2.0×10^-2s時刻，穿過線圈的磁通量變化率最大

Answer 1

分析 由圖讀出電動勢的最大值，求出有效值，根據(jù)歐姆定律求出外電壓的有效值，即為電壓表的示數(shù)．根據(jù)瞬時表達式的性質可明確磁通量的大小及變化率．根據(jù)電壓有效值求出燈泡消耗的功率．

解答 解：A、由E_m=6 $\sqrt{2}$V，E=$\frac{{E}_{m}}{\sqrt{2}}$=6V，由閉合電路歐姆定律得，電壓表示數(shù)U=$\frac{R}{R+r}E$=5.4V，故A錯誤．
B、燈泡實際消耗的功率即為電源的輸出功率，故功率公式可知，P=$\frac{{U}^{2}}{R}=\frac{{5.4}^{2}}{9}W=3.24W$，故輸出功率為3.24W，不是4W；故B錯誤．
C、在1.0×10^-2s時刻，感應電動勢為零，故說明穿過線圈的磁通量最大；故C錯誤；
D、在2.0×10^-2s時刻，感應電動勢最大；故穿過線圈的磁通量變化率最大；故D正確；
故選：D

點評 交流電的電壓、電流、電動勢等等物理量都隨時間作周期性變化，求解交流電的焦耳熱、電功、電功率時要用交流電的有效值，求電量時用平均值