Question

4．如图甲所示是一种振动发电装置的示意图，一个半径r=0.10m、匝数n=20的线圈套在永久磁铁槽中，槽中磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布（其右侧视图如图乙所示），线圈所在位置磁感应强度B的大小均为B=$\frac{0.60}{π}$T．线圈的电阻R₁=0.50Ω，它的引出线接有R₂=9.50Ω的小电珠L．当线圈框架的P端在外力作用下沿轴线做往复运动，便有电流通过电珠．若线圈往复运动的规律如图丙所示（x取向右为正），则下列判断正确的是（　　）

• A． 通过小电珠L的电流为0.24A
• B． 0.1s时间路中的电流最大
• C． 回路中交流电的频率为5Hz
• D． 0.15s时电珠L中电流的方向为从C→L→D

Answer 1

分析 根据位移时间图线得出线圈切割的速度，根据切割产生的感应电动势公式求出电动势的大小．由欧姆定律可求得电路中的电流．

解答 解：A、线圈切割的速度为：v=$\frac{8.0×1{0}^{-2}}{0.1}$=0.8m/s，
则感应电动势为：E=nB×2πrv=20×$\frac{0.6}{π}$×2×π×0.1×0.8V=19.2V．
根据闭合电路欧姆定律有：I=$\frac{E}{{R}_{1}+r}$=$\frac{19.2}{10}$=1.92V；故A错误；
B、0.1s时物体开始反向运动，此时速度为零；故电流最小；故B错误；
C、由图可知，交流电的周期为0.2s．故交流电的频率为：f=$\frac{1}{0.2}$=5Hz；故C正确．
D、0.15s时，导线向左运动，则由右手定则可知，电流以方向为C→L→D；故D正确；
故选：CD．

点评 解决本题的关键从图象得出切割的速度，从而得出感应电动势的大小，通过闭合电路欧姆定律和功率公式进行求解．