A.R1两端的电压是6 V
B.R2两端的电压最大值是12 V C.通过R2的电流最大值是1.2 A
D.若将该电源接到耐压值为18 V的电容器两端电压不会击穿电容器
解析:从题图可以看出,通过两个电阻的电流的最大值为0.6 A,有效值是0.6 A,所以R2两端电压的有效值为12 V,最大电压是12 V,R1两端电压的有效值为6 V,最大电压是6 V,故电源电动势的有效值为18 V,最大值为18 V,故电容器被击穿.
11.导学号 58826235(2018·吉林四平模拟)(多选)在一小型交流发电机中,矩形金属线圈abcd的面积为S,匝数为n,线圈总电阻为r,在磁感应强度为B的匀强磁场中,绕轴以角速度ω匀速转动[如图(甲)所示],产生的感应电动势随时间的变化关系如图(乙)所示,矩形线圈与阻值为R的电阻构成闭合电路,下列说法中正确的是( BD )
A.从t1到t3这段时间内穿过线圈磁通量的变化量为零 B.从t3到t4这段时间通过电阻R的电荷量为C.t4时刻穿过线圈的磁通量的变化率大小为E0 D.电阻R的发热功率为
解析:t1到t3时间内,磁通量由BS变为反向BS,所以|ΔΦ|=2BS,故A错误;t3到t4这段时间通过电阻R的电荷量q=
=
,又E0=nBSω,则q=
,故B正确;设t4时刻穿过线
圈的磁通量的变化率为K,则E0=nK,所以K=,故C错误;电阻R的发热功率P热=()2·R,
又E=,得P热=
,故D正确.
5
12.导学号 58826236(2018·黑龙江大庆模拟)如图(甲)所示,一固定的矩形导体线圈水平放置,线圈的两端接一只小灯泡,在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场.已知线圈的匝数n=100,总电阻r=1.0 Ω,所围成矩形的面积S=0.040 m2,小灯泡的电阻R=9.0 Ω,磁感应强度随时间按如图(乙)所示的规律变化,线圈中产生的感应电动势瞬时值的表达式为e=nBmS
cos
t,其中Bm为磁感应强度的最大值,T为磁场变化的周期,不计灯
丝电阻随温度的变 化,求:
(1)线圈中产生感应电动势的最大值; (2)小灯泡消耗的电功率;
(3)在磁感应强度变化的0～时间内,通过小灯泡的电荷量. 解析:(1)由图像知,Bm=1.0×10-2 T,T=3.14×10-2 s,所以Em=nBmSω=
=8.0 V.
(2)电流的最大值Im==0.80 A,
有效值I== A,
小灯泡消耗的电功率P=I2R=2.88 W. (3)在0～时间内,电动势的平均值=量q=Δt=
=4.0×10 C.
-3
,平均电流==流过灯泡的电荷
答案:(1)8.0 V (2)2.88 W (3)4.0×10-3 C
13.导学号 58826237某兴趣小组设计了一种发电装置,如图所示.在磁极和圆柱状铁芯之间形成的两磁场区域的圆心角α均为π,磁场均沿半径方向.匝数为N的矩形线圈abcd的边长ab=cd=l、bc=ad=2l.线圈以角速度ω绕中心轴匀速转动,bc和ad边同时进入磁场.在磁场中,两条边所经过处的磁感应强度大小均为B、方向始终与两边的运动方向垂直.线圈的总电阻为r,外接电阻为R.求:
(1)线圈切割磁感线时,感应电动势的大小Em;
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(2)线圈切割磁感线时,bc边所受安培力的大小F; (3)外接电阻上电流的有效值I. 解析:(1)bc,ad边的运动速度v=ω, 感应电动势Em=4NBlv 解得E2m=2NBlω. (2)电流Im=
,安培力F=2NBIml,
解得F=.
(3)一个周期内,通电时间t=T; R上产生的热量Q=
Rt,且Q=I2RT,
解得I=.
答案:(1)2NBl2ω (2) (3)
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