(2011?大連模擬)如圖所示,矩形線圈面積為S,匝數(shù)為N,線圈電阻為r,在磁感應強度為B的勻強磁場中繞00′軸以角速度ω勻速轉動,外電路電阻為R,當線圈由圖示位置轉過60°的過程中,下列判斷正確的是( 。
分析:根據(jù)法拉第電磁感應定律、歐姆定律和電流的定義式求解電量.從圖示位置磁通量為Φ1=0,轉過60°磁通量為Φ2=BS,△Φ=Φ21.交流電壓表測量有效值,由電動勢的最大值、歐姆定律和有效值與最大值之間的關系求解電壓的有效值.外力做的功等于電路中產(chǎn)生的熱量,根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt求解熱量,I為有效值.
解答:解:A、線圈在磁場中轉動,產(chǎn)生的電動勢的最大值為Em=nBSω,電動勢的有效值為E=
nBSω
2
,電壓表測量為電路的外電壓,所以電壓表的讀數(shù)為U=
E
R+r
?R=
nBSω
2
(R+r)
R
,所以A錯誤;
B、由
.
E
=
△?
△t
,
.
I
=
.
E
R+r
,q=
.
I
△t
得到,電量q=
NBS
R+r
cos60°=
NBS
2(R+r)
,故B正確
C、電阻R產(chǎn)生的熱量Q=
U2
R
?
π
3
ω
=
n2B2S2Rπω
6(R+r)2
.所以C錯誤.
D、當線圈由圖示位置轉過60°時電動勢的瞬時值為e=nBSωsin60°=
3
2
nBSω,所以電流為i=
e
R+r
=
3
nBSω
2(R+r)
,所以D錯誤;
故選:B.
點評:對于交變電流,求解熱量、電功和電功率用有效值,而求解電量要用平均值.
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1.24
1.24
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6.22
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