1.(2019·广西桂林市、贺州市期末联考)一台小型发电机与计算机相连接,计算机能将发电机产生的电动势随时间变化的图象记录下来,如图甲所示,让线圈在匀强磁场中以不同的转速匀速转动,计算机记录了两次不同转速所产生正弦交流电的图象如图乙所示。则关于发电机先后两次的转速之比na∶nb,交流电b的最大值正确的是( )
甲 乙
A.3∶2, V B.3∶2, V
C.2∶3, V D.2∶3, V
B [由题图可知,a的周期为0.4 s,b的周期为0.6 s,则由n=可知,转速与周期成反比,故曲线a、b对应的线圈转速之比为3∶2;曲线a表示的交变电动势最大值是10 V,根据Em=nBSω得曲线b表示的交变电动势最大值是 V,故B正确,A、C、D错误。]
2.如图所示,一半径为L的导体圆环位于纸面内,O为圆心。环内两个圆心角为90°且关于O中心对称的扇形区域内分布有匀强磁场,两磁场的磁感应强度大小均为B、方向相反且均与纸面垂直。导体杆OM可绕O转动,M端通过滑动触点与圆环良好接触,在圆心和圆环间连有电阻R,不计圆环和导体杆的电阻,当杆OM以恒定角速度ω逆时针转动时,理想电流表A的示数为( )
A. B. C. D.
A [OM切割磁感线产生的电动势E=,OM切割磁感线时产生的感应电流I=,设电流的有效值为I有效,则IRT=2I2R·T,解得I有效=,选项A正确。]
3.小型交流发电机的矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动,产生的感应电动势与时间的关系是正弦函数。将发电机与一个标有“6 V 6 W”的小灯泡连接形成闭合回路,不计电路的其他电阻。当线圈的转速为n=5 r/s时,小灯泡恰好正常发光,则电路中电流的瞬时值表达式为( )
A.i=sin 5t(A) B.i=sin 10πt(A)
C.i=1.41sin 5t(A) D.i=1.41sin 10πt(A)
D [因为小灯泡正常发光,所以电路中电流的有效值为I==1 A,则电流的最大值为Im= A≈1.41 A。因为转速n=5 r/s,且ω=2nπ,所以ω=10π rad/s,故电路中电流的瞬时值表达式为t=1.41·sin 10πt(A),选项D正确。]