题目内容
3.如图所示,有一单匝矩形线圈,面积为S,内阻为r,外电路电阻为R,电流表为理想电表,线圈绕垂直磁感线的对称轴OO′以角速度ω匀速转动,从图示位置转90°的过程中,下列说法正确的是( )A. | 通过电阻R的电量为$\frac{RBS}{R+r}$ | |
B. | 通过电流表的最大电流为$\frac{\sqrt{2}BSω}{R+r}$ | |
C. | 电路消耗的总功率为$\frac{{B}^{2}{S}^{2}{ω}^{2}}{2(R+r)}$ | |
D. | 从图示位置开始计时,R两端电压变化的规律为u=BSωcosωt |
分析 解本题的关键是理解描述交流电的“四值”即:有效值、瞬时值、平均值、最大值的物理意义和求法.求电功、电功率用有效值,求电量用平均值,氖管发光用的是瞬时值,电容器的击穿电压是指所加电压的最大值.
解答 解:A、求流过电阻的电量要用平均值,根据法拉第电磁感应定律得:$\overline{E}=\frac{n△∅}{△t}$ ①由闭合电路欧姆定律得:$\overline{I}=\frac{\overline{E}}{R+r}$ ②则$q=\overline{I}△t$ ③△∅=BS④,①②③④联立得:$q=\frac{BS}{R+r}$
故A错误;
B、产生交流电的电动势有效值为:$E=\frac{{E}_{m}}{\sqrt{2}}=\frac{BSω}{\sqrt{2}}=\frac{\sqrt{2}BSω}{2}$,由闭合电路欧姆定律得:通过电流表的电流为$I=\frac{E}{R+r}=\frac{\sqrt{2}BSω}{2(R+r)}$,故B错误;
C、电路消耗的总功率为:$P={I}^{2}(R+r)=(\frac{\sqrt{2}BSω}{2(R+r)})^{2}(R+r)$=$\frac{{B}^{2}{S}^{2}{ω}^{2}}{2(R+r)}$,故C正确;
D、从图示位置开始计时,R两端电压变化的规律为$u={U}_{m}cosωt=\frac{BSωR}{R+r}cosωt$,故D错误;
故选:C.
点评 本题考察了对描述交流电“四值”的理解,尤其是要明确有效值的含义以及何时用什么值.
练习册系列答案
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A. | 4N | B. | 5N | C. | 2.5N | D. | 3N |
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B. | 在远距离导引段,神舟八号应在距天宫一号目标飞行器后下方某处 | |
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B. | M光比N光更容易发生明显的衍射现象 | |
C. | 如用M光照射某种金属不发生光电效应,则用N光照射该金属也不会发生光电效应 | |
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A. | 从小孔S进入磁场的质子、氚核和α粒子速度大小一定相等 | |
B. | 从小孔S进入磁场的质子、氚核和α粒子动能一定相等 | |
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