交变电流的产生及规律知识点题库

交流发电机制造的原理是（）

A . 电流的磁效应 B . 电流的磁现象 C . 电磁感应现象 D . 电磁铁原理

电阻为10Ω的单匝矩形线圈绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律为φ=5sin10t（Wb），线圈中产生的电流随时间的变化规律为（　　）

A . i=50sin10t（A） B . i=50cos10t（A） C . i=5sin10t（A） D . i=5cos10t（A）

发电机转子是匝数n=100，边长L=20cm的正方形线圈，其置于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，绕着垂直磁场方向的轴以ω=100π（rad/s）的角速度转动，当转到线圈平面与磁场方向垂直时开始计时．线圈的电阻r=1Ω ，外电路电阻R=99Ω ．试求：

（1）写出交变电流瞬时值表达式；
（2）外电阻上消耗的功率；
（3）从计时开始，线圈转过 $\text{[math]}$ 过程中，通过外电阻的电荷量是多少？

如图甲所示，在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁场方向垂直的轴匀速转动产生交变电流，电动势e随时间t的变化关系如图乙所示，则（　　）

A . 该交变电流的频率为100Hz B . 该交变电流电动势的有效值为311V C . t=0.01s时，穿过线框的磁通量为零 D . t=0.01s时，穿过线框的磁通量的变化率为零

如图所示，一矩形线圈abcd ，已知ab边长为l₁ ， bc边长为l₂ ，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO′轴以角速度ω从图示位置开始匀速转动，则t时刻线圈中的感应电动势为( )

A . 0.5Bl₁l₂ωsin ωt B . 0.5Bl₁l₂ωcos ωt C . Bl₁l₂ωsin ωt D . Bl₁l₂ωcos ωt

如图（甲）为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′按如图所示方向匀速转动，线圈的匝数n=100、电阻r=10Ω，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R=90Ω，与R并联的交流电压表为理想电表．在t=0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按图（乙）所示正弦规律变化．（取π=3.14）求：

（1）交流发电机产生的电动势的最大值；
（2）从t=0时刻开始计时，线圈转过60°时线圈中感应电流瞬时值及回路中的电流方向；
（3）电路中交流电压表的示数；
（4）从图示位置转过90°，通过线圈的电量？整个回路的焦耳热？

如图甲所示，一个矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场方向且与线圈共面的轴 $\text{[math]}$ 匀速转动，从某个时刻开始计时，其穿过线圈的磁通量 $\text{[math]}$ 随时间t的变化如图乙所示，则下列说法中正确的是（）

乙

A . t=0时刻线圈处于中性面位置 B . $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 时刻线圈中的感应电流最大且方向相同 C . $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 时刻穿过矩形线圈的磁通量最大，但感应电流却为零 D . $\text{[math]}$ . 时刻穿过线圈的磁通量为零，磁通量的变化率也为零

图甲是小型交流发电机的示意图，两极M、N间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A为理想交流电流表，V为理想交流电压表．内阻不计的矩形线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动，矩形线圈通过滑环接一理想变压器，滑动触头P上下移动时可改变变压器副线圈的输出电压，副线圈接有可调电阻R ，从图示位置开始计时，发电机线圈中产生的交变电动势随时间变化的图象如图乙所示，以下判断正确的是( )

A . 电压表的示数为10 V B . 0.01 s时发电机线圈平面与磁场方向平行 C . 若P的位置向上移动、R的大小不变时，电流表读数将减小 D . 若P的位置不变、R的大小不变，而把发电机线圈的转速增大一倍，则变压器的输入功率将增大到原来的4倍

如图所示，边长为10cm的正方形线圈绕垂直于磁感线的OO′轴以 $\text{[math]}$ 的转速匀速转动，磁场的磁感应强度B=0.1T，线圈的匝数N=100匝，电阻r=1Ω。线圈两端分别接在两个固定于OO′轴上且彼此绝缘的金属滑环上，外电路接有R=9Ω的电阻，并接有一只理想交流电压表。

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（1）求电压表的读数；
（2）若从线圈通过中性面开始计时，求转过90°过程中通过电阻R的电荷量；
（3）在1min内，作用在线圈上的外力所做的功是多少？

在匀强磁场中，匝数N=100的矩形线圈绕垂直磁感线的转轴匀速转动，线圈中产生的感应电动势随时间变化规律如图所示，则下列说法正确的是（）

A . $\text{[math]}$ s时，线圈平面与中性面重合 B . $\text{[math]}$ s时，线圈中磁通量变化率最大 C . 穿过每一匝线圈的最大磁通量为 $\text{[math]}$ Wb D . 线圈转动的角速度为50π rad/s

图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A为交流电流表。线圈绕垂直于磁场的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动，从图甲所示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　）

A . 电流表的示数为20A B . 线圈转动的角速度为50π rad/s C . t=0.01s时，穿过线圈的磁通量为零 D . t=0.02s时，线圈平面与磁场方向垂直

线圈在匀强磁场中转动时产生交变电流，下列说法正确的是（　　）

A . 线圈每转动一周，感应电流的方向就改变一次 B . 线圈每转动一周，感应电动势出现两次最大值 C . 线圈平面每经过中性面时，穿过线圈的磁通量变化最快 D . 线圈平面每经过中性面时，穿过线圈的磁通量达到最小值

在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动。如图所示，产生的交变电动势随时间变化的规律如下图所示，已知线框内阻为1.0 $\text{[math]}$ ，外接一只电阻为9.0 $\text{[math]}$ 的灯泡，则（　　）

A . 电压表V的示数为20V B . 电路中的电流方向每秒改变10次 C . 0.1s时，线圈处于中性面 D . 电动势的瞬时值表达式为 $\text{[math]}$

如图所示的正方形线框abcd边长为L，每边电阻均为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕cd轴以角速度ω匀速转动，c、d两点与外电路相连，外电路电阻也为r，导线的电阻不计，则：

（1） S断开时，电压表读数；
（2） S闭合时，电流表读数；
（3） S闭合时，线框从图示位置转过 $\text{[math]}$ 过程中流过电流表的电荷量。

如图所示，发电机的矩形线框绕对称轴OO′以一定的转速匀速转动，同时给外电阻R供电。取线框处于中性面时开始计时，则流过电阻的电流图像，下列正确的是（）

A .

B .

C .

D .

如图甲，理想变压器的原、副线圈匝数比 $\text{[math]}$ ，副线圈电路接有滑动变阻器 $\text{[math]}$ 和额定电压为 $\text{[math]}$ 、线圈电阻为 $\text{[math]}$ 的电动机M。原线圈输入的交流电压如图乙。闭合开关 $\text{[math]}$ ，电动机正常工作，电流表示数为1A。下列判断正确的是（）

A . 副线圈两端的电压有效值为 $\text{[math]}$ B . 滑动变阻器 $\text{[math]}$ 的接入电阻为 $\text{[math]}$ C . 电动机输出的机械功率为 $\text{[math]}$ D . 若电动机突然卡住，原线圈输入功率将变小

如图甲所示是一种可手摇发电的手电筒，除照明外还可手摇发电为手机充电。其原理回路处在磁感应强度为0.01T的匀强磁场中，磁场方向如图乙所示，图乙时刻半圆形导线束位于纸面内。从右向左看，手柄以 $\text{[math]}$ rad/s逆时针匀速转动，则（）

A . 该手摇电筒中的电流是直流电 B . 图乙时刻半圆形导线束上电流从A到B C . 图乙时刻半圆形导线束受安培力大小为0 D . 图乙所示电流表的示数为0.4A

下列说法正确的是（）

A . 恒定磁场对静置于其中的电荷有力的作用 B . 小磁针N极在磁场中的受力方向是该点磁感应强度的方向 C . 正弦交流发电机工作时，穿过线圈平面的磁通量最大时，电流最大 D . 升压变压器中，副线圈的磁通量变化率大于原线圈的磁通量变化率

如图所示，电阻不计的矩形线圈 $\text{[math]}$ 中，面积S为 $\text{[math]}$ 、匝数N=100匝。线圈在磁感应强度 $\text{[math]}$ 的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴以转速 $\text{[math]}$ 匀速转动，并与理想变压器相连，变压器副线圈接入一只额定电压为 $\text{[math]}$ 的灯泡，灯泡恰好正常发光。求：

（1）线框转动过程中感应电动势的最大值；
（2）变压器原、副线圈的匝数比。

如图所示，单匝线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边以角速度 $\text{[math]}$ 匀速转动，其线圈中感应电动势的峰值为 $\text{[math]}$ ，闭合回路中两只相同灯泡恰好正常发光。则（）

A . 若抽去电感器L的铁芯，灯泡 $\text{[math]}$ 亮度不变 B . 若增大线圈转动角速度 $\text{[math]}$ ，则灯泡 $\text{[math]}$ 将比 $\text{[math]}$ 更亮 C . 若增大电容器C两极板间的正对面积，则灯泡 $\text{[math]}$ 变暗 D . 从图示位置开始计时，线圈上产生的感应电动势大小 $\text{[math]}$

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