Question

8．如圖甲至丁是交流電發(fā)電過程的示意圖，圖中只示意了一匝線圈，線圈的AB邊連在金屬滑環(huán)K上，CD邊連在滑環(huán)L上，導(dǎo)體做的兩個電刷E、F分別壓在兩個滑環(huán)上，線圈在轉(zhuǎn)動時可以通過滑環(huán)和電刷保持與外電路的連接．線圈沿逆時針方向以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，線圈的面積為S，磁場可視為水平向右的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，電路的總電阻為R、以下書法中正確的是（　�。�

• A． 由甲轉(zhuǎn)到乙的過程中，線圈中的電流方向為A→B→C→D→A
• B． 由丙轉(zhuǎn)到丁的過程中，線圈中的電流方向為A→B→C→D→A
• C． 轉(zhuǎn)到丙位置時，穿過線圈的磁通量為零
• D． 轉(zhuǎn)到一圈的過程中，線圈產(chǎn)生的電能為$\frac{2πω{B}^{2}{S}^{2}}{R}$

Answer 1

分析 要解決此題，需要掌握發(fā)電機的制作原理，知道發(fā)電機是根據(jù)電磁感應(yīng)原理制成的，感應(yīng)電流的方向與磁場方向和切割磁感線的方向有關(guān)．求解電能時要用有效值．

解答 解：A、由甲轉(zhuǎn)到乙的過程中，過線圈的磁通量變小，根據(jù)電磁感應(yīng)定律，可知產(chǎn)生的感應(yīng)磁場的方向與原磁場方向相同，再根據(jù)右手定則可以判斷電流方向為A→D→C→B→A；故A錯誤；
B、當線圈轉(zhuǎn)到圖乙的位置再運動時，通過線圈的磁通量變大，根據(jù)電磁感應(yīng)定律，可知產(chǎn)生的感應(yīng)磁場的方向與原磁場方向相反，再根據(jù)右手定則可以判斷電流方向為A→B→C→D→A；故B正確；
C、丙位置時，線圈處于中性面上；此時磁通量最大；故C錯誤；
D、轉(zhuǎn)動一圈過程中，線圈中產(chǎn)生的能量Q=$\frac{{E}^{2}}{R}T$=$\frac{（nBSω）^{2}}{（\sqrt{2}）^{2}R}×\frac{2π}{ω}$=$\frac{{πn}^{2}{B}^{2}{s}^{2}ω}{R}$；故D錯誤；
故選：B．

點評 本題考查交流電的產(chǎn)生及有效值的應(yīng)用，要注意明確在計算電能時一定要用到交流電的有效值．