题目内容
12.如图乙所示,矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴在匀强磁场中匀速转动,产生的交变电动势随时间变化规律的图象如图甲所示.已知线圈内阻为2.0Ω,外接灯泡的电阻为8.0Ω,则( )A. | 交流电压表V的示数为20V | |
B. | 电路中的电流方向每秒钟改变10次 | |
C. | 灯泡消耗的电功率为36W | |
D. | 电动势e的瞬时值表达式为e=20cos10πtV |
分析 从甲图可知电动势最大值和周期,则可得电动势有效值E=$\frac{{E}_{m}}{\sqrt{2}}$,电路电流I,从而求出电压表V的示数;
根据周期求出频率f,则可得电路中的电流方向每秒改变的次数;
灯泡消耗的电功率直接通过P=I2R计算;
根据电动势瞬时值表达式e=Emcosωt写出表达式即可.
解答 解:A、从甲图可知,电动势最大值${E}_{m}=20\sqrt{2}$V,则电动势有效值E=$\frac{{E}_{m}}{\sqrt{2}}=\frac{20\sqrt{2}}{\sqrt{2}}V=20V$,故电路电流I=$\frac{E}{R+r}=\frac{20}{8+2}A=2A$,故电压表V的示数U=IR=18V,故A错误;
B、从甲图可知,周期T=0.2s,则频率f=$\frac{1}{T}=5Hz$,故电路中的电流方向每秒改变10次,故B正确;
C、灯泡消耗的电功率P=I2R=32W,故C错误;
D、从甲图可知,电动势最大值${E}_{m}=20\sqrt{2}V$,周期T=0.2s,则频率f=$\frac{1}{T}=5Hz$,角速度ω=2πf=10π rad/s,故电动势e的瞬时值表达式e=$20\sqrt{2}cos10πt$V,故D错误;
故选:B.
点评 本题考查交流电的图象,解题过程中要特别注意电表的示数是有效值,计算功率也是用有效值,解题的关键是从图中找出有用的条件,找出电动势的最大值和周期,再结合电路进行作答
练习册系列答案
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