Question

11．一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示．已知发电机线圈内阻为5.0Ω，则外接一只电阻为95.0Ω的灯泡，如图乙所示，则（　　） 

• A． 电路中的电流方向每秒钟改变100次
• B． t=0.01 s时电压表V的示数为0 V
• C． 灯泡实际消耗的功率为484 W
• D． t=0.01 s时线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最大

Answer 1

分析 由图读出电动势的最大值，求出有效值，根据欧姆定律求出外电压的有效值，即为电压表的示数．根据电流方向每个周期改变两次，求出每秒钟方向改变的次数．根据电压有效值求出灯泡消耗的功率．由焦耳定律，由有效值求出发电机焦耳热

解答 解：由甲图知电压峰值为E_m=220$\sqrt{2}$V，周期T=0.02s，所以有效值为E=$\frac{{E}_{m}}{\sqrt{2}}$=220V，
角速度ω=$\frac{2π}{T}$═100πrad/s．
A、周期T=0.02s，每个周期交流电方向改变两次，则1s内电流方向改变的次数为n=$2×\frac{1}{T}$=100次．故A正确．
B、电压表测的是路端电压U=$\frac{E}{R+r}R=\frac{220}{95+5}×95V=209V$，故B错误；
C、灯泡实际消耗的功率$P=\frac{{U}^{2}}{R}=\frac{20{9}^{2}}{95}W≠484W$，故C错误；
D、t=0.01 s时，感应电动势为零，线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为零，故D错误
故选：A

点评 交流电的电压、电流、电动势等等物理量都随时间作周期性变化，求解交流电的焦耳热、电功、电功率时要用交流电的有效值，求电量时用平均值