高中物理正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率试题

如图甲所示是一台交流发电机构造示意图，产生交变电流的感应电动势随时间变化的正弦规律如图乙．发电机线圈电阻为1Ω，外接电阻为4Ω，则（   ）

图甲               图乙

A．该交变电流的频率为25Hz

B．电压表的示数为4V

C．在t=0.01s时刻，电路中电流的瞬时值为1A

D．若线圈转速变为原来的2倍，耐压值为5V的电容器与外接电阻并联而不会被烧坏

如图所示，线框abcd的面积为0.05m²,共100匝，线框电阻为1Ω，外接一个电阻为4Ω小灯泡，匀强磁场的磁感应强度B=1/π（特斯拉）,当线框以300r/min的转速匀速转动时，

（1）若从线框处于中性面开始计时，写出感应电动势的瞬时值表达式；
（2）小灯泡两端电压；

实验室里的交流发电机可简化为如图所示的模型，正方形线圈在水平匀强磁场中，绕垂直于磁感线的OO′轴匀速转动．今在发电机的输出端接一个电阻R和理想电压表，并让线圈每秒转25圈，读出电压表的示数为10 V．已知R＝10 Ω，线圈电阻忽略不计，下列说法正确的是

A．线圈位于图中位置时，线圈中的瞬时电流为零

B．从线圈经过中性面开始计时，线圈中电流瞬时值表达式为i＝sin 50πt A

C．流过电阻R的电流每秒钟方向改变50次

D．电阻R上的热功率等于20 W

如图所示，在AB间接入正弦交流电U₁=220V，通过理想变压器和二极管D₁、D₂给阻值R=20Ω的纯电阻负载供电，已知D₁、D₂为相同的理想二极管，正向电阻为0，反向电阻无穷大，变压器原线圈n₁=110匝，副线圈n₂=20匝，Q为副线圈正中央抽头，为保证安全，二极管的反向耐压值至少为U₀，设电阻R上消耗的热功率为P，则有 (     )

A．U0=40V，P=80W	B．U0=40V，P=80W
C．U0=40V，P="20" W	D．U0=40V，P="20" W

如图所示，理想变压器原线圈的匝数n₁＝1100匝，副线圈的匝数n₂＝110匝，R₀、R₁、R₂均为定值电阻，且R₀＝R₁＝R₂，电流表、电压表均为理想电表．原线圈接u＝220sin (314t) (V)的交流电源．起初开关S处于断开状态．下列说法中正确的是：（  ）

A．电压表示数为22 V

B．该交流电源的周期为0.02 s

C．当开关S闭合后，电压表示数变小，电流表示数变大

D．当开关S闭合后，变压器的输出功率减小

如图所示，理想变压器原副线圈匝数比为11∶5，现在原线圈AB之间加上(V)的正弦交流电，副线圈上接有一电阻，D为理想二极管，C为电容器，电阻与电容两支路可由一单刀双掷开关进行切换，则

A．开关拨到1时，电流表示数为5.6A

B．开关拨到1时，电流表示数为4A

C．开关拨到2时，二极管反向耐压值至少为V

D．开关拨到2时，二极管反向耐压值至少为V

如图甲为理想变压器的示意图，其原、副线圈的匝数比为，电压表和电流表均为理想电表，R_t为阻值随温度升高而变小的热敏电阻，R₁为定值电阻.若发电机向原线圈输入如图乙所示的正弦交流电，则下列说法中正确的是

乙

A．输入变压器原线圈的交流电压的表达式为  V
B．t=0.01s时，发电机的线圈平面与磁场方向垂直
C．变压器原、副线圈中的电流之比为
D．R_t温度升高时，电流表的示数变大

如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1，R₁＝20Ω，R₂＝30Ω，C为电容器。已知通过R₁的正弦交流电如图乙所示，则

A．交流电的频率为0.02 Hz

B．原线圈输入电压的最大值为V

C．通过R3的电流始终为零

D．电阻R2的电功率约为6.67 W

如图所示，线圈的面积是0.05 m²，共100匝，线圈电阻为r =" 1" Ω，外接电阻R =" 9" Ω，匀强磁场的磁感应强度B =T，当线圈以300 r/min的转速匀速旋转时，求：

（1）若从中性面开始计时，写出线圈磁通量变化率的瞬时表达式．
（2）电路中电压表和电流表的示数各是多少？
（3）由图示位置转过60°角的过程产生的平均感应电动势为多少？

一理想变压器原、副线圈的匝数比为44∶1，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器的触头．下列说法正确的是

A．副线圈输出电压的频率为100Hz

B．副线圈输出电压的有效值为5V

C．P向左移动时，变压器原、副线圈的电流都减小

D．P向左移动时，变压器的输入功率增加

图1是交流发电机模型示意图。在磁感应强度为的匀强磁场中，有一矩形线图可绕线圈平面内垂直于磁感线的轴转动，由线圈引出的导线和分别与两个跟线圈一起绕转动的金属圈环相连接，金属圈环又分别与两个固定的电刷保持滑动接触，这样矩形线圈在转动中就可以保持和外电阻形成闭合电路。图2是线圈的正视图，导线和分别用它们的横截面来表示。已知长度为, 长度为,线圈以恒定角速度逆时针转动。（共N匝线圈）
(1)线圈平面处于中性面位置时开始计时，推导t时刻整个线圈中的感应电动势 表达式；
(2)线圈平面处于与中性面成夹角位置时开始计时，如图3所示，写出t时刻整个线圈中的感应电动势的表达式；
(3)若线圈电阻为r，求电阻R两端测得的电压，线圈每转动一周电阻R上产生的焦耳热。（其它电阻均不计）

如图所示，理想变压器原副线圈匝数比为4∶1。原线圈接入输出电压为u＝220sin100πt（V）的交流电源，副线圈接一个R＝27.5 Ω的负载电阻．则下述结论正确的是

A．副线圈中交流电压表的读数为55V

B．副线圈中输出交流电的周期为

C．原线圈中交流电流表的读数为0.5 A

D．原线圈中的输入功率为W

某交流电源电动势随时间变化的规律如图所示，现用该电源对标称为“5V，10W”的电动机供电；电源内阻不计，下列说法正确的是

A.电动机的内阻为2.5Ω
B.电动机的发热功率为10W.
C.通过电动机的电流为2A.
D. 通过电动机的电流为2A.

在一阻值为R=10Ω的定值电阻中通入如图所示的交流电，则（   ）

A．此交流电的频率为0.5Hz

B．此交流电的有效值约为3.5A

C．在2～4s内通过该电阻的电荷量为1C

D．在0～2s内电阻产生的焦耳热为25J

一个按正弦规律变化的交流电的图象如右图所示，由图象可知

①该交变电流的频率为0.2 Hz
②该交变电流的有效值为14.1 A
③该交变电流的瞬时值表达式为i＝20sin 0.02t (A)
④t＝时刻，该交变电流的大小与其有效值相等
A．①②  B．②④             C．③④ D．①③