如图所示,N匝矩形导线框以角速度ω在磁感应强度为B的匀强磁场中绕轴OO′匀速转动,线框面积为S,线框的电阻、电感均不计,外电路接有电阻R、理想交流电流表和二极管D,二极管D具有单
问题描述:
如图所示,N匝矩形导线框以角速度ω在磁感应强度为B的匀强磁场中绕轴OO′匀速转动,线框面积为S,线框的电阻、电感均不计,外电路接有电阻R、理想交流电流表和二极管D,二极管D具有单向导电性,即正向电阻为零,反向电阻无穷大.下列说法正确的是( )
A. 图示位置电流表的示数为0
B. R两端电压的有效值U=
NBSω
2
C. 一个周期内通过R的电荷量q=
2NBS R
D. 交流电流表的示数I=
NBS ω 2R
答
A、矩形闭合导线框在磁场中转动,产生的交流电的电压最大值为:
Em=NBsω
二极管具有单向导电性,一个周期中只有一半时间电路中有电流,根据电流的热效应得:
•(
)2Em
2
R
=T 2
TU2 R
解得:U=
NBsω 2
I=
=U R
NBsω 2R
电流表的示数为有效值,所以电流表的示数为I=
NBS,故AB错误,D正确;ω 2R
C、一个周期中只有一半时间电路中有电流,
由
=. E
,I=△Φ △t
,q=It得到电量q=
. E R
=. E
=△Φ R
,故C正确.2NBS R
故选:CD