题目内容
12.如图所示,在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一匝数为N,面积为S,总电阻为r的矩形线圈abcd绕轴OO′做角速度为ω的匀速转动,矩形线圈在转动中可以保持和外电路电阻R形成闭合电路,回路中接有一理想交流电流表,图乙是线圈转动过程中产生的感应电动势e随时间t变化的图象,下列说法正确的是( )A. | 电流表的示数为$\frac{NBSω}{\sqrt{2}(R+r)}$ | |
B. | 从t3到t4这段时间通过电阻R的电荷量为$\frac{NBS}{R}$ | |
C. | t3时刻穿过线圈的磁通量变化率为BSω | |
D. | 从0到t4这段时间内,电阻R的发热量为$\frac{{N}^{2}{B}^{2}{S}^{2}πωR}{(R+r)^{2}}$ |
分析 明确交流电的产生过程,能由法拉第电磁感应定律分析平均电动势,再由欧姆定律求出平均电流,由Q=It可求出电荷量
由图得出交流电的最大值,再由有效值与最大值的关系即可求出电流的有效值;
解答 解:A、产生的电动势E=NBSω;电流表的示数为有效值,则有:I=$\frac{E}{R}=\frac{NBSω}{\sqrt{2}(R+r)}$;故A正确;
B、从t3到t4这段时间磁通量的变化为BS,则平均电动势$\overline{E}=\frac{NBS}{△t}$;因此通过电阻R的电荷量为q=$\frac{NBS}{(R+r)△t}•△t=\frac{NBS}{R+r}$;故B错误;
C、t3时刻电动势E=NBSω;则由法拉第电磁感应定律可知:E=$\frac{N△∅}{△t}$;则穿过线圈的磁通量变化率为BSω;故C正确;
D、从0到t4这段时间内,电阻R的发热量为Q=I2RT=$\frac{{N}^{2}{B}^{2}{S}^{2}πωR}{(R+r)^{2}}$,故D正确
故答案为:ACD
点评 本题考查交流电图象的掌握以及交流电的产生规律,要注意明确电表示数均为有效值,而求电量时用平均电动势; 同时掌握法拉第电磁感应定律的正确应用.
练习册系列答案
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A. | 质点不可能处于静止状态 | |
B. | 质点可能沿z轴负方向做匀速运动 | |
C. | 质点可能在Oxz竖直平面内做匀速圆周运动 | |
D. | 质点可能在Oyz竖直平面内做匀速圆周运动 |
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B. | 五个小球的连线为一条抛物线,开口向上 | |
C. | 五个小球的连线为一条直线,且连线与水平地面平行 | |
D. | 五个小球的连线为一条直线,且连线与水平地面垂直 |
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