Question

【題目】如圖所示為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機，電阻r=1Ω的單匝矩形線圈在磁感應強度為B的勻強磁場中，繞垂直于磁場方向的固定軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)和電刷與電路連接，滑動變阻器R的最大阻值為6Ω，滑片P位于滑動變阻器距下端處，定值電阻R1=2Ω，其他電阻不計，線圈勻速轉(zhuǎn)動的周期T=0.02s，閉合開關S，從線圈平面與磁場方向平行時開始計時，線圈轉(zhuǎn)動過程中理想電壓表示數(shù)是5V．下列說法正確的是（　　）

A. 電阻R1消耗的功率為0.5W

B. 0.02s時滑動變阻器R兩端的電壓瞬時值為零

C. 線圈產(chǎn)生的電動勢e歲時間t變化的規(guī)律是e=6sin100πtV

D. 線圈從開始計時到s的過程中，通過R1的電荷量為C

Answer 1

【答案】AD

【解析】電路的外電阻為：，根據(jù)歐姆定律可知：電阻R1分得的電壓為：，所以電阻R1消耗的功率為：，故A正確；線圈轉(zhuǎn)動的周期T=0.02s，所以在0.02s時，線圈平面與磁場平行，此時產(chǎn)生的感應電動勢最大，滑動變阻器R兩端的電壓瞬時值最大，故B錯誤；電路的外電阻為：，根據(jù)閉合電路的歐姆定律可知產(chǎn)生的感應電動勢的有效值：，所以產(chǎn)生的感應電動勢的最大值為：，因與磁場方向平行時開始計時，故產(chǎn)生的感應電動勢的瞬時表達式為：，故C錯誤；根據(jù)最大值：，則有：，線圈從開始計時到的過程中，磁通量的變化量，通過回路的電荷量，流過R1的電荷量為回路電荷量的一半，所以，故D正確。所以AD正確，BC錯誤。