Question

20．如圖甲所示，矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化規(guī)律如圖乙所示．已知線圈內(nèi)阻為2.0Ω，外接燈泡的電阻為8.0Ω，則（　　）

• A． 0.1s時(shí)線框中的磁通量最大
• B． 交流電壓表的示數(shù)為20V
• C． 燈泡消耗的電功率為50W
• D． 電動(dòng)勢(shì)e的瞬時(shí)表達(dá)式為e=20$\sqrt{2}$cos10πt（V）

Answer 1

分析 從圖象得出電動(dòng)勢(shì)最大值、周期，從而算出頻率、角速度；磁通量最大時(shí)電動(dòng)勢(shì)為零，磁通量為零時(shí)電動(dòng)勢(shì)最大，結(jié)合閉合電路的歐姆定律即可求得

解答 解：A、由圖象知：t=0.1s時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，則穿過(guò)線框的磁通量最小，為零，故A錯(cuò)誤；
B、該交變電動(dòng)勢(shì)的有效值為E=$\frac{{E}_{m}}{\sqrt{2}}=\frac{20\sqrt{2}}{\sqrt{2}}V=20V$，根據(jù)閉合電路的歐姆定律可知U=$\frac{E}{R+r}R═\frac{20}{8+2}×8V=16V$，故B錯(cuò)誤；
C、燈泡消耗的功率P=$\frac{{U}^{2}}{R}=\frac{{16}^{2}}{8}W=32W$，故C錯(cuò)誤
D、當(dāng)t=0時(shí)，電動(dòng)勢(shì)最大，線圈平面與磁場(chǎng)方向平行，故該交變電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為$e=20\sqrt{2}cos10πt（V）$，故D正確；
故選：D

點(diǎn)評(píng) 本題考查了對(duì)交流電圖象的認(rèn)識(shí)，要具備從圖象中獲得有用信息的能力，并掌握有效值與最大值的關(guān)系．