Question

14．如图所示，有一矩形线圈的面积为S，匝数为N，电阻不计，绕OO′轴在水平方向的磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω做匀速转动，从图示位置开始计时．矩形线圈通过铜滑环接理想变压器原线圈，副线圈接有固定电阻R₀和滑动变阻器R，下列判断正确的是（　　）

• A． 矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为e=NBSωsinωt
• B． 矩形线圈从图示位置经过$\frac{π}{2ω}$时间内，通过电流表A₁的电荷量为0
• C． 当滑动变阻器的滑片向上滑动过程中，电流表A₁和A₂示数都变小
• D． 当滑动变阻器的滑片向上滑动过程中，电压表V₁示数不变，V₂和V₃的示数都变小

Answer 1

分析 正弦式交流发电机从垂直中性面位置开始计时，其电动势表达式为：e=NBSωcosωt；电压表和电流表读数为有效值；计算电量用平均值．

解答 解：A、因为线圈是从垂直中性面开始计时，所以矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式
为e=NBSωcosωt，故A错误；
B、$t=\frac{π}{2ω}=\frac{1}{4}T$，线圈从垂直中性面转到中性面，磁通量一直增大，感应电流方向不变平均感应电动势不为0，平均电流不为0，q=$\overline{I}$•△t，所以通过电流表${A}_{1}^{\;}$的电荷量不为0，故B错误；
C、滑动变阻器滑片向上滑动过程中，变阻器阻值变大，根据欧姆定律，副线圈电流变小，根据电流与匝数成反比，知原线圈电流减小，即电流表A₁和A₂示数都变小，故C正确；
D、滑动变阻器滑片向上滑动过程中，变阻器连入电路电阻变大，原线圈电压${U}_{1}^{\;}$不变，匝数比不变，副线圈两端的电压不变，所以电压表${V}_{2}^{\;}$的示数不变，副线圈电阻变大，电流变小，电阻${R}_{0}^{\;}$两端的电压变小，变阻器两端的电压变大，即电压表${V}_{3}^{\;}$的示数变大，故D错误；
故选：C

点评 本题关键明确交流四值、理想变压器的变压比公式、功率关系，注意求解电量用平均值．