描述交变电流的物理量知识点题库

图甲为风力发电的简易模型．在风力作用下，风叶带动与杆固连的永磁铁转动，磁铁下方的线圈与电压传感器相连．在某一风速时，传感器显示如图乙所示，则（）

A . 磁铁的转速为10 r/s B . 线圈两端电压的有效值为6 $\text{[math]}$ V C . 交流的电压表达式为u=12sin5πt V D . 该交流电可以直接加在击穿电压为9V的电容器上

图甲、乙分别表示两种电压的波形，其中图甲所示的电压按正弦规律变化，图乙所示的电压是正弦函数的一部分，下列说法正确的是（）

A . 只有图甲表示交流电 B . 图甲所示电压的瞬时值表达式为u=20sin（100πt） V C . 图乙所示电压的有效值为10 $\text{[math]}$ V D . 图乙所示电压的有效值为10 V

一交变电流的电压表达式为u=100sin120πt（V），由此表达式可知（）

A . 用电压表测该电压其示数为100 V B . 该交变电压的频率为60Hz C . 将该电压加在100Ω的电阻两端，则该电阻消耗的电功率为100 W D . t= $\text{[math]}$ s时，该交流电压的瞬时值为50V

电阻R₁、R₂与交流电源按照图1所示方式连接，R₁=10Ω，R₂=20Ω．合上开关S后，通过电阻R₂的正弦交变电流i随时间t变化的情况如图2所示．则（）

A . 通过R₁的电流的有效值是1.2A B . R₁两端的电压有效值是6V C . 通过R₂的电流的有效值是1.2 $\text{[math]}$ A D . R₂两端的电压有效值是6 $\text{[math]}$ V

如图所示为一台小型发电机的示意图，矩形线圈在匀强磁场中绕OO′轴匀速转动，磁场方向与转轴垂直．矩形线圈的面积S=2.0×10^﹣2 m² ，匝数N=40，线圈电阻r=1.0Ω，磁场的磁感应强度B=0.20T．线圈绕OO′轴以ω=100rad/s的角速度匀速转动．线圈两端外接电阻R=9.0Ω的小灯泡和一个理想交流电流．从图示位置开始计时，求：

（1）线圈中产生的感应电动势的瞬时表达式．
（2）小灯泡消耗的电功率．
（3）线圈由图示位置转过90°的过程中，通过灯泡的电荷量．

如图所示，矩形线框abcd，ab=L₁ ， bc=L₂ ，线框总电阻为r，ad间接电阻R，并串入电流表，以ad边为轴，线框以角速度ω在磁感应强度为B的匀强磁场中匀速转动．求：

（1）电流表的示数；
（2）从图示位置转过90°角的过程中，电阻R上产生的热量．

如图所示，边长为L、匝数为N，电阻不计的正方形线圈abcd在磁感应强度为B的匀强磁场中绕转轴OO′转动，轴OO′垂直于磁感线，在线圈外接一含有理想变压器的电路，变压器原、副线圈的匝数分别为n₁和n₂ ．保持线圈以恒定角速度ω转动，下列判断正确的（　　）

A . 在图示位置时线框中磁通量为零，感应电动势最大 B . 当可变电阻R的滑片P向上滑动时，电压表V₂的示数变大 C . 电压表V₁示数等于NBωL² D . 变压器的输入与输出功率之比为1：1

如图，在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，有一面积为S的矩形单匝闭合导线abcd， ab 边与磁场方向垂直，线框的电阻为R。使线框以恒定角速度ω绕过ad、bc中点的轴旋转。下列说法正确的是（）

A . 线框abcd中感应电动势的最大值是BSω B . 线框abcd中感应电动势的有效值是BSω C . 线框平面与磁场方向平行时，流经线框的电流最大 D . 线框平面与磁场方向垂直时，流经线框的电流最大

一台交流发电机，产生交变电动势的瞬时值表达式为e=380sin50πt（V），保持其它条件不变，把发电机转速提高到原来的2倍，则交变电动势的有效值为V，周期为s。

如图所示，有一矩形线圈面积为S，匝数为N，总电阻为r，外电阻为R，接触电阻不计。线圈绕垂直于磁感线的轴OO'以角速度 $\text{[math]}$ 匀速转动，匀强磁场的磁感应强度为B.则（）

A . 当线圈平面与磁感线平行时，线圈中电流强度为零 B . 电流有效值 $\text{[math]}$ C . 外力做功的平均功率 $\text{[math]}$ D . 当线圈平面与磁感线平行时开始转动 $\text{[math]}$ 过程中，通过电阻的电量为 $\text{[math]}$

如图表示一交流电的电流随时间而变化的图像,此交流电流的有效值是( )

A . $\text{[math]}$ A B . 10A C . $\text{[math]}$ A D . 5A

某发电机的原理简图如图所示，线圈按图示方向匀速转动。以下说法正确的是（）

A . 线圈经过图示位置时穿过线圈的磁通量为零，磁通量的变化率为零 B . 线圈从图示位置转过90°后，小灯泡中的电流方向发生变化电流逐渐变大 C . 线圈转动两周，电流的方向改变2次 D . 从线圈经过图示位置开始计时，则电动势e随时间变化的规律为e=Esinωt(V)

如图所示，线圈在匀强磁场中转动产生的电动势e=311sin100πt（V），下列说法中正确的有( )

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A . t=0时，线圈平面位于中性面 B . t=0时，穿过线圈的磁通量最小 C . 交变电的周期为0.02s D . t=0.01s时，穿过线圈的磁通量变化率最小

一理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，原线圈输入交流220V的电压，副线圈所接电路如图所示，P为滑动变阻器的触头。（　　）

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A . 副线圈输出电压的频率50Hz B . 副线圈输出电压的有效值为22V C . P向右移动时，变压器的输出功率增加 D . P向右移动时，原、副线圈的电流比减小

如图为矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时产生的正弦交流电的电流随时间变化的图像。由图像可知：电流的最大值为A；有效值为A；交流电的周期为s；线圈转动角速度为rad/s；电流强度的瞬时值表达式为i＝A。

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如图所示，一正方形线圈 abcd 在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴 OO′匀速转动，沿着 OO′方向观察，线圈沿逆时针方向转动。已知匀强磁场的磁感应强度为 B，线圈匝数为n，边长为 l，电阻为 R，转动的角速度为ω。则当线圈转至图示位置时，下列说法不正确的是（）

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A . 线圈中感应电流的方向为 abcda B . 线圈中的感应电流为 $\text{[math]}$ C . 穿过线圈的磁通量为0 D . 穿过某匝线圈磁通量的变化率为 Bl²ω

如图甲所示电路，已知电阻R₁=R₂=R，和R₁并联的D是理想二极管(正向电阻可视为零，反向电阻无穷大)，在A、B之间加一个如图乙所示的交变电压( U_AB>0时电压为正值)。则R₂两端电压的有效值为( )

A . 5 $\text{[math]}$ V B . 10 V C . 5 $\text{[math]}$ V D . 10 $\text{[math]}$ V

如题图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 为完全相同的定值电阻，电压表为理想电表，原线圈两端加电压 $\text{[math]}$ （V），则电压表的示数为（）

A . 220V B . 110V C . $\text{[math]}$ D . 55V

如图所示，弯折成90°角的两根足够长金属导轨平行竖直放置，形成左右两个斜导轨平面，左导轨平面与水平面成37°角，右导轨平面与水平面成53°角，两导轨间距 $\text{[math]}$ ，电阻不计。同种材料、粗细均匀的正方形金属框abcd边长也为L，a、d两点通过金属铰链与导轨连接。在外力作用下，使金属框abcd以ad边为转轴逆时针匀速转动，转动角速度 $\text{[math]}$ 。 $\text{[math]}$ 时刻，ab边、cd边分别与导轨 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 重合，此时水平放置的金属杆ef在 $\text{[math]}$ 导轨上由静止释放。已知杆ef与 $\text{[math]}$ 导轨之间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ （最大静摩擦力等于滑动摩擦力）。金属框abcd各边电阻均为 $\text{[math]}$ ；杆ef质量 $\text{[math]}$ ，电阻为 $\text{[math]}$ ，空间存在平行于导轨 $\text{[math]}$ 且斜向上的匀强磁场，磁感应强度 $\text{[math]}$ ，不计ef、ad与导轨间的接触电阻。（ $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ）

（1）金属框abcd从 $\text{[math]}$ 时刻转至90°时，请比较 $\text{[math]}$ 点与 $\text{[math]}$ 点的电势高低，并求出 $\text{[math]}$ 边产生的电动势；
（2）金属框abcd从 $\text{[math]}$ 时刻转过180°的过程中，求金属框abcd产生的焦耳热；
（3）金属框abcd从 $\text{[math]}$ 时刻转过90°时，求杆ef的瞬时速度大小。

如图是简化的某种旋转磁极式发电机原理图。定子是仅匝数n不同的两线圈， $\text{[math]}$ ，二者轴线在同一平面内且相互垂直，两线圈到其轴线交点O的距离相等，且均连接阻值为R的电阻，转子是中心在O点的条形磁铁，绕O点在该平面内匀速转动时，两线圈输出正弦式交变电流。不计线圈电阻、自感及两线圈间的相互影响，下列说法正确的是（）

A . 两线圈产生的电动势的有效值相等 B . 两线圈产生的交变电流频率相等 C . 两线圈产生的电动势同时达到最大值 D . 两电阻消耗的电功率相等

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