Question

4．如图所示，电阻为r的矩形线圈面积为S，匝数为n，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以角速度ω匀速转动．t=0时刻线圈平面与磁场垂直，各电表均为理想交流电表，则（　　）

• A． 一秒钟流过R的电流方向改变$\frac{ω}{π}$次
• B． 将R换成电容C时交流电表A没有读数
• C． 线圈从图示位置转过90°的过程中，穿过线圈的磁通量改变了nBS
• D． 线圈从图示位置转过90°的过程中，外力做功为$\frac{（nBsω）^{2}}{r+R}$$\frac{90°}{π}$

Answer 1

分析 在中性面电动势为零，一个周期电流方向改变两次，负载不同，电流表的读数不相同．外力所做的功等于产生的电能．

解答 解：A、每经一个周期电流方向改变两次，所以1s内电路中的电流方向改变$\frac{ω}{π}$次；故A正确；
B、交流电可以通过电容器，故电压表有示数；故B错误；
C、线圈从图示位置转过90°的过程中，穿过线圈的磁通量改变了BS，故C错误；
D、外力做功等于电流产生的热量；故W=Q=$\frac{{E}^{2}}{R+r}×\frac{T}{4}$=$\frac{（nBsω）^{2}}{r+R}$×$\frac{2π}{4ω}$；故D错误；
故选：A

点评 本题考查考查了交流电的产生及交变电流的特点，同时注意根据能量守恒关系分析外力做功情况．