Question

【题目】在一小型交流发电机中,矩形金属线圈abcd的面积为S,匝数为n,线圈总电阻为r,外电路如图所示,其中三个灯泡都可视为阻值相等的定值电阻,如果线圈在磁感应强度大小为B的匀强磁场中绕OO'轴匀速转动的角速度由ω增大到2ω,则下列说法中正确的是（ ）

A.线圈转动的角速度为ω时,灯泡L1两端的电压的最大值为nBSω

B.线圈转动的角速度为2ω时,通过灯泡L3的电流一定变为原来的2倍

C.不论线圈转动的角速度大小怎么变化,都是灯泡L1最亮

D.线圈的角速度由ω增大到2ω后,灯泡L1上消耗的功率一定变为原来的4倍

Answer 1

【答案】C

【解析】

线圈转动的角速度为ω时，线圈中产生的感应电动势最大值为Em=nBSω，由于线圈有内阻，则灯泡L1两端的电压的最大值小于nBSω，选项A错误；线圈转动的角速度为2ω时，线圈中感应电动势最大值变为原来的2倍，交流电的频率变为原来的2倍，根据 ，电容器对交流电的容抗变为原来的一半，则通过灯泡L3的电流应该大于原来的2倍，选项B错误；因电感线圈和电容器对交流电都有阻碍作用，则不论线圈转动的角速度大小怎么变化，都是灯泡L1最亮，选项C正确；线圈的角速度由ω增大到2ω后，电动势的最大值变为原来的2倍，交流电的频率变为原来的2倍，电容器对交流电的容抗变为原来的一半，根据，线圈的感抗变为原来的2倍，使得灯泡两端的电压不是原来的2倍关系，即电路中的电流灯泡L1上消耗的功率不是变为原来的4倍，选项D错误；故选C.