Question

2．一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，现外接一只电阻为95.0Ω的灯泡，如图乙所示，则（　　）

• A． 电压表的示数为220V
• B． 该发电机产生的交流电频率为50Hz
• C． T=0.01s时，穿过发电机线圈的磁通量最大
• D． 灯泡实际消耗的功率为484W

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．

解答 解：由甲图知电压峰值为220$\sqrt{2}$V，周期0.02s，所以有效值为220V，
角速度ω=$\frac{2π}{T}=\frac{2π}{2×1{0}_{\;}^{-2}}$=100πrad/s．
A、电压表测的是路端电压U=$\frac{E}{R+r}$R=$\frac{220}{95+5}×95V$=209V，故A错误；
B、根据图象知交流电的周期$T=2×1{0}_{\;}^{-2}s$，频率$f=\frac{1}{T}=\frac{1}{2×1{0}_{\;}^{-2}}Hz=50Hz$，故B正确；
C、T=0.01s时，电动势为0，线圈处于中性面，穿过线圈的磁通量最大，故C正确；
D、灯泡实际消耗的功率$P=\frac{{U}_{\;}^{2}}{R}=\frac{20{9}_{\;}^{2}}{95}=484W$，故D正确；
故选：BCD

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．