Question

如图所示.水平方向有磁感应强度大小为0.5 T的匀强磁场，匝数为5的矩形线框ab边长为 0.5m．ad边长为0.4 m，线框绕垂直磁场方向的转轴OO′匀速转动，转动的角速度为 20rad/s，线框通过金属滑环与阻值为10Ω的电阻R构成闭合回路．t=0时刻线圈平面与 磁场方向平行．不计线框及导线电阻，下列说法正确的是   

A.线圈中的最大感应电动势为10 V

B.电阻R两端电压的瞬时值表达式u=10sin20t (V)

C.电阻R中电流方向每秒变化20次

D.电阻R消耗的电功率为5 W

Answer

C

【解析】

考查交变电流的产生及描述交变电流的物理量。

A．线圈中产生的感应电动势的最大值为Em=NBSω=5×0.5×2.5×0.4×20V=50V；故A错误.

B．不计线框及导线电阻，则电阻R两端电压的最大值 Um=Em=50V，则电阻R两端电压的瞬时值表达式u=Umcosωt=50cos20t（V）；故B错误.

C．交流电的频率为，周期T=0.1s，电流在一个周期内方向变化2次，所以电阻R中电流方向每秒变化20次；故C正确.

D．R两端电压的有效值为，R消耗的电功率，解得P=125W；故D错误.

故选C。