Question

【题目】图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴OO′(OO′沿水平方向)匀速转动，线圈的两端经集流环和电刷与电阻R＝10Ω连接，与电阻R并联的交流电压表为理想电压表，示数为10V.图乙是矩形线圈中磁通量Φ随时间t变化的图象.则( )

A.此交流发电机的电动势平均值为10V

B.t＝0.02s时R两端的电压瞬时值为零

C.R两端的电压u随时间t变化的规律是

u＝10cos (100πt) V

D.当ab边速度方向向上时，它所受安培力的方向也向上

Answer 1

【答案】C

【解析】矩形线圈绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动，产生正弦交流电，外电阻R＝10Ω，电压表示数10V，说明＝10V即Em＝10V.根据题图乙t＝0时磁通量等于0可判断t＝0时R两端的电压最大，所以R两端的电压随时间变化的规律为u＝10cosωt＝10cos(100πt) V，选项C对.t＝0.02s代入电动势的表达式，此刻u＝10V，选项B错.根据楞次定律，感应电流总是阻碍线圈的转动，所以当ab边速度方向向上时，它所受安培力的方向向下，选项D错.电动势平均值为磁通量和时间的比值，而该比值最大为Em＝10V，所以平均值一定比Em＝10V小，选项A错.