Question

11．如圖，有一矩形線圈的面積為S，匝數(shù)為N，內(nèi)阻不計(jì)，全部處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞水平軸OO'以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，且軸OO'與磁場(chǎng)垂直，矩形線圈通過滑環(huán)與外電路連接，外電路中R₀為定值電阻，R為變阻箱，變壓器為理想變壓器，滑動(dòng)接頭P上下移動(dòng)時(shí)可改變?cè)�線圈的匝數(shù)，圖中儀表均為理想電表，從線圈平面與磁感線平行的位置開始計(jì)時(shí)，則下列判斷正確的是（　　）

• A． 矩形線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為e=NBSωsinωt
• B． 矩形線圈從開始計(jì)時(shí)到t=$\frac{π}{2ω}$時(shí)間內(nèi)，穿過線圈平面磁通量變化量為BS
• C． 當(dāng)R不變時(shí)，將滑動(dòng)接頭P向上移動(dòng)，電流表讀數(shù)變大
• D． 若ω=100πrad/s，則通過R₀的電流方向每秒鐘改變50次

Answer 1

分析 正弦式交流發(fā)電機(jī)從垂直中性面位置開始計(jì)時(shí)，其電動(dòng)勢(shì)表達(dá)式為：e=NBSωcosωt；電壓表和電流表讀數(shù)為有效值；電流在一個(gè)周期內(nèi)方向改變兩次．

解答 解：A、從垂直于中性面時(shí)開始計(jì)時(shí)，矩形線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為e=NBSωcosωt，故A錯(cuò)誤；
B、開始磁通量為0，矩形線圈從圖示位置經(jīng)過$\frac{π}{2ω}$時(shí)間時(shí)，轉(zhuǎn)過的角度為ωt=$\frac{π}{2}$，此時(shí)磁通量為BS，故穿過線圈平面磁通量變化量為BS-0=BS，故B正確
C、當(dāng)P位置向上移動(dòng)、R不變時(shí)，根據(jù)理想變壓器的變壓比公式$\frac{{U}_{1}}{{U}_{2}}=\frac{{n}_{1}}{{n}_{2}}$，輸出電壓變大，故電流變大，功率變大，故輸入電流也變大，故電流表讀數(shù)變大，故C正確；
D、若ω=100πrad/s，則周期為T=$\frac{2π}{ω}=\frac{2π}{100π}=0.02s$，在一個(gè)周期內(nèi)電流方向改變兩次，故n=$\frac{1}{0.02}×2=100$次，故D錯(cuò)誤
故選：BC

點(diǎn)評(píng) 考查瞬時(shí)表達(dá)式的書寫時(shí)，關(guān)注線圈的開始計(jì)時(shí)位置，得出最大值，區(qū)別與有效值，理解電阻的變化，只會(huì)改變電流與功率，不會(huì)影響電壓的變化