交变电流的产生及规律知识点题库

一个阻值为2 Ω的线圈在匀强磁场中转动，产生的交变电动势为e＝10 $\text{[math]}$ sin20πtV，当该线圈与一阻值为8 Ω的电阻组成闭合回路时，下列说法正确的是(　　)

A . t＝0时，线圈平面位于中性面 B . t＝0时，穿过线圈的磁通量为0 C . 电阻的热功率为16 W D . 用电压表测路端电压时读数为11.3 V

图中A、B、C是三相交流电源的三根相线，O是中线，电源的相电压为220V，L₁、L₂、L₃是三个“220V 60W”的灯泡，开关K₁断开，K₂、K₃闭合，由于某种原因，电源中线在图中O′处断了，那么L₂和L₃两灯泡将（　　）

A . 立刻熄灭 B . 变得比原来亮一些 C . 变得比原来暗一些 D . 保持亮度不变

如图是一正弦式交变电流的电流图象．电流的最大值和周期分别为（　　）

A . 10

A，0.02 s B . 10A，0.02 s C . 10

A，0.01 s D . 10A，0.01 s

如图所示的电路中，要使灯泡L持续发光，应在ab间接入（　　）

A . 电阻 B . 电位器 C . 电流表 D . 交流电源

如图所示，矩形线框置于磁场中，该磁场可视为匀强磁场．线框通过导线与电阻构成闭合电路，线框在磁场中绕垂直于磁场方向的转轴逆时针匀速转动，下列说法正确的是（）

A . 线框通过图中位置瞬间，线框中的电流方向由A到B B . 线框通过图中位置瞬间，穿过线框的磁通量最大 C . 线框通过图中位置瞬间，通过电阻的电流瞬时值最大 D . 若使线框转动的角速度增大一倍，那么通过电阻电流的有效值变为原来的 $\text{[math]}$ 倍

如图（甲）所示，一固定的矩形导体线圈水平放置，线圈的两端接一只小灯泡，在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场．已知线圈的匝数n=100匝，电阻r=1.0Ω，所围成矩形的面积S=0.040m² ，小灯泡的电阻R=9.0Ω，磁场的磁感应强度随按如图（乙）所示的规律变化，线圈中产生的感应电动势瞬时值的表达式为e=nB_mS $\text{[math]}$ cos $\text{[math]}$ t，其中B_m为磁感应强度的最大值，T为磁场变化的周期．不计灯丝电阻随温度的变化，求：

（1）线圈中产生感应电动势的最大值．
（2）小灯泡消耗的电功率．
（3）在磁感强度变化的0～ $\text{[math]}$ 的时间内，通过小灯泡的电荷量．

如图甲所示，50匝矩形闭合导线框．ABCD处于磁感应强度大小B= $\text{[math]}$ T的水平匀强磁场中，线框电阻不计．线框匀速转动时所产生的正弦交流电压图象如图乙所示．把该交流电压加在图丙中理想变压器的P、Q两端．已知变压器的原线圈I和副线圈Ⅱ的匝数比为5：1，交流电流表为理想电表，电阻R=1Ω，其他各处电阻不计，以下说法正确的是（）

A . t=0.1s时，电流表的示数为0 B . 副线圈中交流电的频率为5Hz C . 线框面积为 $\text{[math]}$ m² D . 0.05s线圈位于图甲所示位置

有一种自行车，它有能向自行车车头灯泡供电的小型发电机，其原理示意图如图甲所示，图中N，S是一对固定的磁极，磁极间有一固定的绝缘轴上的矩形线圈，转轴的一端有一个与自行车后轮边缘结束的摩擦轮．如图乙所示，当车轮转动时，因摩擦而带动摩擦轮转动，从而使线圈在磁场中转动而产生电流给车头灯泡供电．关于此装置，下列说法正确的是（）

A . 自行车匀速行驶时线圈中产生的是交流电 B . 小灯泡亮度与自行车的行驶速度无关 C . 知道摩擦轮与后轮的半径，就可以知道后轮转一周的时间里摩擦轮转动的圈数 D . 线圈匝数越多，穿过线圈的磁通量的变化率越大

一发电机产生的正弦式交流电电动势随时间变化规律如图甲所示，已知发电机线圈内阻为 $\text{[math]}$ ，外接一只电阻为 $\text{[math]}$ 的灯泡，如图乙所示，下列说法不正确的是（）

A . 灯泡消耗的功率 $\text{[math]}$ B . 每秒钟灯泡中电流方向变化100次 C . 灯泡中的最大电流值为 $\text{[math]}$ D . 发电机线圈内阻 $\text{[math]}$ 产生的焦耳热 $\text{[math]}$

小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系，如图所示，此线圈与一个R=9Ω的电阻构成闭合电路，线圈自身的电阻r=1Ω，下列说法正确的是（）

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A . 交变电流的周期为02s B . 交变电流的频率为2.5Hz C . 发电机输出的电压有效值为10 $\text{[math]}$ V D . 发电机输出的电功率为18W

如图所示，一个小型旋转电枢式交流发电机，其矩形线圈的长度为 $\text{[math]}$ ，宽度为 $\text{[math]}$ ，共有n匝，总电阻为r，与线圈两端相接触的集流环上接有一个阻值为R的定值电阻，线圈以角速度ω在磁感应强度为B的匀强磁场中绕与磁场方向垂直的对称轴OO′匀速运动，沿转轴OO′方向看去，线圈转动沿逆时针方向，t=0时刻线圈平面与磁感线平行。

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（1）写出线圈转动过程中感应电动势的瞬时值表达式；
（2）求线圈从t=0位置开始到转过90°的过程中的平均感应电动势；
（3）求线圈从t=0位置开始到转过60°时的瞬时电流。

一单匝闭合线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动。在转动过程中，线框中的最大磁通量为 $\text{[math]}$ ，最大感应电动势为E_m。下列说法正确的是（）

A . 当磁通量为最大时，感应电动势为最大 B . 当磁通量增大时，感应电动势在增大 C . 角速度 $\text{[math]}$ 等于 $\text{[math]}$ D . 当磁通量等于0.5 $\text{[math]}$ 时，感应电动势等于0.5E_m

如图，交流发电机的矩形线圈以角速度ω匀速转动，与理想变压器相连，t=0时刻，线圈平面与磁场平行，下列说法正确的是（）

A . t=0时，矩形线圈的磁通量最大 B . 若ω变为原来的0.9倍，则电路的总功率变为原来的0.9倍 C . 若ω不变，要使L₁变亮，L₂变暗，可将滑动变阻器滑片向下滑动 D . 若ω不变，L₂突然变暗，可能因滑动变阻器的滑片接触不良所引起

如图所示，匀强磁场的磁感应强度 $\text{[math]}$ ，边长为 $\text{[math]}$ 的正方形线圈 $\text{[math]}$ 共100圈，线圈总电阻 $\text{[math]}$ Ω，线圈绕垂直于磁感线的对称轴 $\text{[math]}$ 匀速转动，角速度 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ．外电路电阻 $\text{[math]}$ ．求：

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（1）转动过程中感应电动势的最大值；
（2）转动过程中交变电压表的示数；
（3） $\text{[math]}$ 周期内通过 $\text{[math]}$ 的电荷量为多少？

如图所示为一小型交流发电机示意图。图中两磁极间的磁场可认为是匀强磁场，单匝矩形线圈绕对称轴OO′以角速度 $\text{[math]}$ 顺时针匀速转动，且通过滑环和电刷与定值电阻R、理想电流表形成闭合回路。已知电流表示数为I，线圈电阻不计。则下列说法正确的是（）

A . 线圈转到图示位置时，AB边中的电流方向由B到A B . 线圈转到图示位置时，穿过线圈的磁通量的变化率为零 C . 从图示位置转过90°的过程中，通过电阻R的电荷量为 $\text{[math]}$ D . 从图示位置开始计时，线圈中产生的交变电压的瞬时值表达式为 $\text{[math]}$ V

下列关于交变电流的说法中正确的是（）

A . 让交变电流和恒定电流分别通过大小相同的电阻，如果在交变电流一周期内交变电流产生的热效应与等时间内恒定电流产生的热效应相同，则恒定电流的电压、电流表示该交变电流的电压、电流平均值 B . 让交变电流和恒定电流分别通过大小相同的电阻，如果在交变电流一周期内交变电流产生的热效应与等时间内恒定电流产生的热效应相同，则恒定电流的电压、电流表示该交变电流的电压、电流有效值 C . 交流电表上显示的电流数值是该交变电流的瞬时值 D . 交流用电器铭牌上所标的电压和电流值是所允许的交变电流的最大值

在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转动轴OO′匀速转动，如图甲所示。产生的交变电流i随时间t变化的规律如图乙所示。下列说法正确的是（）

A . t = 0时，线框中磁通量的变化率为零 B . t = 0.01 s时，穿过线框的磁通量最大 C . 线框旋转的角速度大小为50 $\text{[math]}$ rad/s D . 若线框的电阻为0.4 Ω，则线框的热功率为5 W

一固定的矩形线框水平放置，线框的左端接一阻值为R的定值电阻，线框的电阻为r，线框面积为S，如图甲所示。空间存在与线框平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小随时间按如图乙所示的正弦规律变化，其中B_m为磁感应强度的最大值，T为磁场变化的周期，选向上为正方向，下列说法正确的是（）

A . $\text{[math]}$ 时，回路中的感应电流为0 B . 通过定值电阻的电流为 $\text{[math]}$ C . 在0~ $\text{[math]}$ 时间内，通过定值电阻的电荷量为 $\text{[math]}$ D . 线圈中产生的感应电动势瞬时值的表达式为 $\text{[math]}$

如图甲，为风力发电机的简易模型：感应线圈与电流测量装置相连，风杯在风力作用下带动与杆相连的永磁铁转动。某一段时间内，电流测量装置显示感应电流随时间变化的关系如图乙。下列说法正确的是（）

A . 感应电流的频率为 $\text{[math]}$ B . 永磁铁的转速为 $\text{[math]}$ C . 感应电流的有效值为 $\text{[math]}$ D . 感应电流瞬时值表达式 $\text{[math]}$

如图所示，是交流发电机示意图，正方形线圈的匝数N=50匝，线圈的边长L=0.6m，正方形线圈所在处的匀强磁场的磁感应强度的大小B=0.1T，线圈总电阻r=1.5Ω，外接电阻R=7.5Ω，线圈以n= $\text{[math]}$ r/s的转速在磁场中匀速转动。求：

（1）线圈产生的感应电动势的最大值。
（2）若线圈从中性面开始计时，写出回路中的电流随时间变化的关系式。
（3）从图中开始计时，半周期内电阻R产生的热量。
（4）从图中开始线圈转过60°角过程中通过线圈的电荷量。

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