Question

20．如图甲所示为一台小型发电机构造的示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势随时间按余弦规律变化，其e-t图象如图乙所示．发电机线圈的内阻为lΩ，外接灯泡的电阻为9Ω，则（　　）

• A． 电压表的示数为6V
• B． 发电机的输出功率为4W
• C． 在1.0×10^-2s时刻，穿过线圈的磁通量最大
• D． 在2.0×10^-2s时刻，穿过线圈的磁通量变化率最大

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．根据瞬时表达式的性质可明确磁通量的大小及变化率．根据电压有效值求出灯泡消耗的功率．由焦耳定律，由有效值求出发电机焦耳热．

解答 解：A、由E_m=6$\sqrt{2}$V，E=6V，电压表示数U=$\frac{R}{R+r}$E=$\frac{6}{1+9}×9$=5.4V．故A错误．
B、灯泡实际消耗的功率即为电源的输出功率，故功率公式可知，P=$\frac{{U}^{2}}{R}$=$\frac{5．{4}^{2}}{9}$W=3.24W；故输出功率为3.24W，不是4W；故B错误．
C、在1.0×10^-2s时刻，感应电动势为零，故说明穿过线圈的磁通量最大；故C正确；
D、在2.0×10^-2s时刻，感应电动势最小；故穿过线圈的磁通量变化率最小；故D错误；
故选：C．

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．