Question

8．傳統(tǒng)的自行車發(fā)電機(jī)內(nèi)部電路如圖甲所示，驅(qū)動(dòng)軸一端與自行車車輪相連，另一端連接條形永磁鐵，車輪轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，驅(qū)動(dòng)軸帶動(dòng)磁鐵在鐵芯之間勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，發(fā)電機(jī)線圈兩端產(chǎn)生的交變電壓波形如圖乙所示，已知波形圖中正負(fù)尖峰電壓分別為U_m和-U_m兩個(gè)相鄰正負(fù)尖峰電壓所對(duì)應(yīng)的時(shí)間差為△t，發(fā)電機(jī)線圈匝數(shù)為n，電阻為r，一下判斷正確的是（　�。�

• A． 驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω=$\frac{2π}{△t}$
• B． 線圈電壓的有效值U=$\frac{{\sqrt{2}U}_{m}}{2}$
• C． 穿過(guò)線圈磁通量變化率的最大值K_m=$\frac{{U}_{m}}{n}$
• D． 若線圈與用電器組成閉合回路，相鄰兩個(gè)向上尖峰時(shí)間內(nèi)，線圈產(chǎn)生的熱量為零

Answer 1

分析 先根據(jù)圖象得出周期，再根據(jù)角速度與周期的關(guān)系求解角速度，只有正弦或余弦式交流電有效值U=$\frac{{\sqrt{2}U}_{m}}{2}$，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得出穿過(guò)線圈磁通量變化率的最大值，線圈與用電器組成閉合回路，則有電流產(chǎn)生，線圈就會(huì)產(chǎn)生熱量．

解答 解：A、根據(jù)題述兩個(gè)相鄰正負(fù)尖峰電壓所對(duì)應(yīng)的時(shí)間差為△t，可得交變電流周期T=2△t，驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω=$\frac{2π}{2△t}=\frac{π}{△t}$，故A錯(cuò)誤；
B、由于產(chǎn)生的交變電流不是按照正弦規(guī)律變化，線圈電壓的有效值不是U=$\frac{{\sqrt{2}U}_{m}}{2}$，故B錯(cuò)誤；
C、根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與磁通量變化率成正比U_m=nk_m，穿過(guò)線圈磁通量變化率的最大值k_m=$\frac{{U}_{m}}{n}$，故C正確；
D、線圈與用電器組成閉合回路，則有電流產(chǎn)生，線圈就會(huì)產(chǎn)生熱量，不可能為零，故D錯(cuò)誤．
故選：C

點(diǎn)評(píng) 解答本題一定要注意只有正弦或余弦式交流電的有效值才滿足U=$\frac{{\sqrt{2}U}_{m}}{2}$，其它的不滿足這樣的結(jié)論，要根據(jù)電流的熱效應(yīng)求解有效值，難度適中．