高中物理交流电的平均值及其应用试题

关于交流电的有效值U和最大值U_m，下列说法中正确的是(　　)。                                                                                     

A．任何形式的交流电都具有U＝Um/的关系

B．正弦式交流电具有U＝Um/的关系

C．照明电压220 V，动力电压380 V指的都是最大值

D．交流电压表和交流电流表测的都是最大值

如下图所示，属于交流电的是（   ）

一台小型发电机产生的电动势随时间按正弦变化的规律如图甲所示．已知发电机线圈内阻为5.0 Ω，现外接一只电阻为95.0 Ω的灯泡，如图乙所示，则

A．电压表的示数为220 V

B．电路中的电流方向每秒钟改变50次

C．在t＝1x10^－^2 s的时刻，穿过线圈的磁通量最大

D．发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2 J

如图8所示，是某种正弦式交变电压的波形图，由图象可确定该电压的(　  　)

A．周期是0．01 s

B．最大值是311 V

C．有效值是220 V

D．表达式为u＝220sin 100πt (V)

如图所示,单匝线圈在匀强磁场中绕OO^/轴转动,已知从图示位置转过π/3时,线圈中的
电动势为V ,求：⑴此交变电动势的峰值和有效值；⑵若该线圈电阻为R=1Ω,
角速度ω为10rad/s,试写出通过电阻R的电流的瞬时表达式.

两只相同的电阻，分别通以正弦形的交流电和方波形的交流电。两种交流电流的最大值相等，如图所示。在正弦形交流电的一个周期内，正弦形的交流电在电阻上产生的焦耳热Q₁与方波形交流电在电阻上产生的焦耳热Q₂之比Q₁/Q₂等于(　　)

A．3∶1

B．1∶2

C．2∶1

D．4∶3

交流发电机电枢电阻为2欧，感应电动势瞬时值表达式为e=389sin100πt（V），给电阻R=8Ω的用电器供电，则
（1）通过用电器的电流为多少？
（2）电源输出功率和发电总功率为多少？
（3）发电机输出端电压为多少？

一闭合矩形线圈abcd绕垂直于磁感线的固定轴oo`匀速转动，线圈平面位于如图（甲）所示的匀强磁场中。通过线圈内的磁通量Φ随时间的变化规律如图（乙）所示。下列说法正确的是（   ）

Ａ、t₁、t₃时刻通过线圈的磁通量变化率最大；
B、t₂、t₄时刻线圈中感应电流方向改变；
C、t₁、t₃时刻线圈中感应电流方向改变；
D、t₂、t₄时刻线圈中感应电动势最小。

矩形线框在匀强磁场内绕垂直于磁场的轴匀速转动的过程中，线框输出的交流电电压随时间变化的图象如图所示，由图可知(　　)

A．当t＝2s时，线圈平面与中性面垂直

B．该交流电的频率为25Hz

C．该交流电的电压的有效值为100V

D．若将该交流电压加在阻值R＝100Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率为50W

如图所示，在匀强磁场中有一个矩形单匝线圈ABCD，AB边与磁场垂直，MN边始终与金属滑环K相连，PQ边始终与金属滑环L相连．金属滑环L、交流电流表A、定值电阻R、金属滑环K通过导线串联．使矩形线圈以恒定角速度绕过BC、AD中点的轴旋转．下列说法中正确的是( 　　)

A．交流电流表A的示数随时间按余弦规律变化
B．线圈转动的角速度越大，交流电流表A的示数越小
C．线圈平面与磁场平行时，流经定值电阻R的电流瞬时值最大
D．线圈转动的角速度增加为原来的两倍，则流经定值电阻R的电流的有效值也变为原来的两倍

如图甲矩形线框abcd的边ab=2L,ad=3L.   OO′为线框的转动轴,aO=bO′=2L.匀强磁场垂直于线框平面,磁感应强度为B.    OO′刚好与磁场的边界线重合,线框的总电阻为R.当线框绕 OO′以角速度ω匀速转动时,试求:

①线框的ab边第一次出磁场前的瞬间,回路中电流的大小和方向?
②从图示位置开始计时取电流沿abcda方向为正.请在图乙中画出线框中的电流i随时
间t变化的关系图象(画两个周期)
③线框中电流的有效值

一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示。则

A．该交流电的频率为25 Hz

B．该交流电的电压的有效值为V

C．该交流电的电压瞬时值的表达式为u="100" sin（25t）V

D．若将该交流电压加在阻值为R="100" Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率是500W

如图是一种配有小型风力发电机和光电池的新型路灯，其功率为120W。该风力发电机的线圈由风叶直接带动，其产生的电流可视为正弦交流电。已知风叶的半径为r＝1m，风能的利用效率为η₁＝4%，风力发电机的线圈共有N＝200匝，磁场的磁感应强度为B＝0.1T，线圈的面积为S₁＝0.2m²，空气的密度为ρ＝1.3kg/m³，
太阳垂直照射到地面上单位面积上的功率为1kw，如果光电池板垂直太阳光方向的平均受光面积为S＝1m²，光能的利用效率为η₂＝20%，π取3，结果保留2位有效数字。

（1）若某天是无风的晴天，太阳光照6小时，则太阳能光电池产生的电能可使路灯正常工作多少小时？
（2）如果在某天晚上，有8m/s的风速持续刮风6小时，则风机所发的电可供路灯正常工作多少小时？
（3）如果在一有风的晴天，经3小时的光照和风吹，路灯可正常工作7小时，则风速为多大？若通过交流电表测得风力发电机线圈的电流强度为1A，则此时风叶的转速为多少？

有n=10匝的矩形线圈，每匝都是长50cm，宽20cm，线圈总电阻10Ω，在B=2T的匀强磁场中以角速度ω=50rad／s旋转.线圈与R=40Ω的外电阻连接，图中的电流表、电压表的接入不影响原电路.求：

(1)流过电阻电流的瞬时表达式(从中性面开始计时)
(2)电流表、电压表的读数
(3)电路中1min内产生的热量
(4)从图示位置开始计时转过90度的过程中流过安培表的电量。

交流发电机在工作时电动势e=E_msinωt,若将发电机的转速提高一倍,同时将线圈所围面积减小一半,其他条件不变,则其电动势变为(    )

A．e′=Emsin	B．e′=2Emsin
C．e′=Emsin2ωt	D．e′=sin2ωt