Question

12．一臺小型發電機產生的電動勢隨時間變化的正弦規律圖象如圖甲所示．已知發電機線圈內阻為5.0Ω，則外接一只電阻為95.0Ω的燈泡（如圖乙所示）時，則（　　）

• A． 圖乙時刻，線圈磁通量的變化率為零
• B． 電路中的電流方向每秒鐘改變50次
• C． 在0～0.005s內，通過燈泡的電荷量為1.1×10^-2C
• D． 發電機線圈內阻每秒鐘產生的焦耳熱為24.2J

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，電壓表測量的是路端電壓，在圖示位置磁通量為零

解答 解：A、圖乙時刻，線圈平面與磁場平面平行，磁通量為零，線圈磁通量的變化率最大，故A錯誤；
B、由圖象知，該交流電的周期為0.02s，而交流電在一個周期內電流方向改變2次，故1s的時間內電流方向改變100次，故B錯誤；
C、前0.005 s內通過燈泡的電荷量q=n$\frac{△∅}{R+r}=\frac{nBs}{R+r}=\frac{{E}_{m}T}{2π}•\frac{1}{R+r}$=$\frac{220\sqrt{2}×0.02}{2π}×\frac{1}{95+5}$C=0.99C，故C錯誤；
D、由圖象知：${E}_{m}=220\sqrt{2}V$，所以E=220V，則電壓表的求數為：$U=\frac{R}{R+r}E$=209V，發電機線圈內阻每秒鐘產生的焦耳熱為：Q=$\frac{（E-U）}{r}$=24.2J，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