15. 海洋中蕴藏着巨大的能量,利用海洋的波浪可以发电.在我国南海上有一浮桶式波浪发电灯塔,其原理示意图如图甲所示.浮桶内的磁体通过支柱固定在暗礁上,浮桶内置线圈随波浪相对磁体沿竖直方向运动,且始终处于磁场中,该线圈与阻值
R=15
Ω的灯泡相连,浮桶下部由内、外两密封圆筒构成(图中斜线阴影部分),如图乙所示,其内为产生磁场的磁体,与浮桶内侧面的缝隙忽略不计;匝数
N=200的线圈所在处辐射磁场的磁感应强度B=0.2
T,线圈直径D=0.4
m,电阻
r=1
Ω.取重力加速度
g=10
m/
s2,
π2≈10.若浮桶随波浪上下运动的速度可表示为
v=0.4
πsin (
πt)
m/
s.则(
)
A.灯泡中电流i的瞬时表达式为i=4sin(πt)A |
B.波浪发电产生电动势e的瞬时表达式为e=0.32sin(πt)V |
C.灯泡的电功率为120W |
D.灯泡两端电压的有效值为V |