Question

（2013?貴州模擬）如圖所示，有一矩形線圈的面積為S，匝數為N，電阻不計，繞水平軸OO′在方向水平、磁感應強度為B的勻強磁場中以角速度ω勻速轉動．矩形線圈通過滑環接一理想降壓變壓器，滑動觸頭P上下移動時可改變輸出電壓，副線圈接有可變電阻R．以線框平面與磁場平行時為計時起點，下列判斷正確的是（　　）

• A．P位置不動，當R增大時，電壓表讀數也增大
• B．R不變，當P位置向上移動時，電流表讀數變大
• C．矩形線圈產生的感應電動勢的瞬時值表達式為e=NBSωcosωt
• D．矩形線圈從圖示位置經過

  π

  2ω

  時間時，通過電流表的電荷量為0

Answer 1

分析：正弦式交流發電機從垂直中性面位置開始計時，其電動勢表達式為：e=NBSωcosωt；電壓表和電流表讀數為有效值；計算電量用平均值．

解答：解：A、交流發電機內電阻不計，故變壓器輸入電壓不變，根據理想變壓器的變壓比公式

U1

U2

=

n1

n2

，當P位置不動，R增大時，電壓表讀數不變，仍然等于發電機的電動勢有效值；故A錯誤；
B、當P位置向上移動、R不變時，根據理想變壓器的變壓比公式

U1

U2

=

n1

n2

，輸出電壓變大，故電流變大，功率變大，故輸入電流也變大，故電流表讀數變大；故B正確；
C、從垂直于中性面時開始計時，矩形線圈產生的感應電動勢的瞬時值表達式為e=NBSωcosωt；故C正確；
D、矩形線圈從圖示位置經過

π

2ω

時間時，轉過的角度為ωt=

π

2

，磁通量一直增加，電流方向沒有改變，故通過電流表的電荷量為：q=N

△Φ

R

≠0（其中R為）；故D錯誤；
故選：BC．

點評：本題關鍵明確交流四值、理想變壓器的變壓比公式、功率關系，注意求解電量用平均值．