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  • 图甲为小型旋转电枢式交流发电机，电阻为r=2Ω矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，线圈的两端经集流环和电刷与右侧电路连接，右侧电路中滑动变阻器R的最大阻值为R0=407Ω，滑动片P位于滑动变阻器中央，定值电阻R1=R0、R2=R02，其它电阻不计．从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，闭合开关S，线圈转动过程中理想交流电压表示数是10V，图乙是矩形线圈磁通量Φ随时间t变化的图象．则下列正确的是（ ）试题及答案-多选题-云返教育

      • 试题详情

      图甲为小型旋转电枢式交流发电机，电阻为r=2Ω矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，线圈的两端经集流环和电刷与右侧电路连接，右侧电路中滑动变阻器R的最大阻值为R0=
      40
      7
      Ω，滑动片P位于滑动变阻器中央，定值电阻R1=R0、R2=
      R0
      2
      ，其它电阻不计．从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，闭合开关S，线圈转动过程中理想交流电压表示数是10V，图乙是矩形线圈磁通量Φ随时间t变化的图象．则下列正确的是（　　）

      试题解答

      A:D
      【解答】解：A、根据串并联电路的知识得：
      负载总总电阻R      总=R1+
      R0
      2
      +
      R0
      2
      2
      =1.75R0=10Ω，
      理想交流电压表示数是10V，所以干路电流I=
      10
      10
      =1A，
      所以电阻R      2上两端电压UR2=
      10
      7
      V，
      根据公式P=
      U2
      R
      得电阻R2上的热功率PR2=
      (
      10
      7
      )2
      20
      7
      =
      5
      7
      W，故A正确；
      B、由乙图可知，0.02s通过线圈的磁通量为零，感应电动势最大，R两端的电压瞬时值不为零，故B错误；
      C、由乙图可知，T=0.02s，ω=
      2π
      T
      =100πrad/s，
      电动势的有效值E=10+1×2=12V，电动势的最大值E      m=12
      √2
      V，
      所以线圈产生的e随时间t变化的规律是e=12
      √2
      cos100πt（V），故C错误；
      D、电动势的最大值E      m=12
      √2
      V=nBSω，Φ=BS=
      12
      √2
      n×100π
      ，
      矩形线圈磁通量Φ随时间t变化的规律为Φ=
      12
      √2
      n×100π
      sin100πt，
      线圈开始转动到t=
      1
      600
      s的过程中，
      通过电阻的电量为q=
      n△Φ
      R+r
      =
      12
      √2
      100π
      ×
      1
      2
      -0
      10+2
      =
      √2
      200π
      C，故D正确；
      故选：AD．
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