高中物理正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率试题

如图所示，理想变压器原线圈输入电压u=U_msint，副线圈电路中R₀为定值电阻，R是滑动变阻器。v1和v2是理想交流电压表，示数分别用U₁和U₂表示；A1和A2是理想交流电流表，示数分别用I₁和I₂表示。下列说法正确的是

A．I1和I2表示电流的平均值

B．U1和U2表示电压的最大值

C．滑片P向下滑动过程中，U2不变、I1变大

D．滑片P向下滑动过程中，U2变小、I2变大

一台理想变压器的原、副线圈的匝数比是5∶1，原线圈接入电压220V的正弦交流电，各元件正常工作，一只理想二极管和一个滑动变阻器R串联接在副线圈上，如图所示．电压表和电流表均为理想交流电表，则下列说法正确的是(    )

A．原、副线圈中的电流之比为5∶1

B．电压表的读数约为31.11V

C．若滑动变阻器接入电路的阻值为20 Ω，则1 分钟内产生的热量为2904 J

D．若将滑动变阻器的滑片向上滑动，则两电表读数均减小

发电机转子是边长为0.2m的正方形，线圈匝数为100匝，内阻8欧，初始位置如图所示，以ad、bc中点连线为轴用600转/分的转速在特斯拉的匀强磁场中转动，， 灯泡电阻为24欧，则：

（1）从图示位置开始计时，写出感应电动势的瞬时值方程。
（2） 灯泡的实际消耗功率为多大?
（3）从图示位置开始经过0.15s灯泡中产生的热量为多少？通过灯泡的电量为多少？

如图所示，单匝矩形线框面积为s，电阻为R，处于水平方向匀强磁场中，磁感应强度为B．线框可以绕着AB边以角速度ω匀速转动，当线框转至如图位置时为计时起点，求：

（1）线框中感应电流的瞬时值表达式．
（2）当线框从此位置开始转过90°的过程中，通过线框的电量q．
（3）一个周期内线框中产生的热量Q．

下图是交流发电机模型示意图。在磁感应强度为B的匀强磁场中，矩形线圈abcd可绕线圈平面内垂直于磁感线的OO’轴转动，线圈在转动中保持和外电路电阻R形成闭合电路。已知ab长度为L₁，bc长度为L₂，线圈电阻为r，线圈以恒定角速度ω逆时针转动。（只考虑单匝线圈，不计其他电阻）
求：（1）线圈转动过程中产生的最大感应电动势E_m；

（2）若线圈经过图示位置时开始计时，写出交变电流的瞬时值表达式；
（3）线圈从图示位置转过90°的过程中电阻R上通过的电荷量；

如图甲所示，理想变压器原副线圈的匝数比为10:1，b是原线圈的中心抽头，图中电表均为理想的交流电表，定值电阻R=10Ω，其余电阻均不计．从某时刻开始在原线圈c、d两端加上如图乙所示的交变电压。则下列说法中正确的有

A．当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为31.1V

B．当单刀双掷开关与b连接且在0.01s时，电流表示数为2.2A

C．当单刀双掷开关由a拨向b时，副线圈输出电压的频率变为25Hz

D．当单刀双掷开关由a拨向b时，原线圈的输入功率变大

旋转电枢式发电机的转子在正常运转时，产生的电动势瞬时值为e=220sin314t V．如果由于某种原因，它的转速变慢，用电压表测得此时发电机两端的电压为176 V，若此时发电机正在向一盏标有“220 V、100 W”的灯泡供电，在不计发电机内电阻的情况下，试求：
（1）该灯泡的实际功率为多大？
（2）这台发电机的转速比原来正常时转速慢了几分之一？

如图所示，交流发电机的矩形线圈abcd中，ab＝cd＝50 cm，bc＝ad＝30 cm，匝数n＝100匝，线圈电阻r＝0.2 Ω，外电阻R＝4.8 Ω。线圈在磁感应强度B＝0.05 T的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO′匀速转动，角速度ω＝100π rad/s。

（1）求产生感应电动势的最大值。
（2）若从图示位置开始计时，写出感应电流随时间变化的函数表达式。
（3）交流电流表和交流电压表的示数各为多少？
（4）此发电机的功率为多少？

在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为T，转轴垂直于磁场方向，线圈电阻为2Ω，从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过了60°的感应电流为1A，那么

A．线圈中感应电流的有效值为2A

B．线圈消耗的电功率为4W

C．任意时刻线圈中的感应电动势为

D．任意时刻穿过线圈的磁通量为

我国照明用的交流电压是220V，频率是50Hz，它的电压有效值是      ，峰值是     ，周期是      ．我国动力线路的交流电压是380V，它的电压有效值是      ，峰值是V ．

如图所示，交流电流表A₁、A₂和A₃分别与电阻R、线圈L和电容器C串联后接在同一交流电源上。交流电压的瞬时值为。三个电流表的读数分别为I₁、I₂和I₃。现换另一电源供电，交流电压的瞬时值为，。改换电源后，三个电流表的读数变化情况是    

A．I1、I2和I3都不变	B．I1、I2不变、I3变大
C．I1不变、I2变大、I3变小	D．I1不变、I2变小、I3变大

如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为10:1，副线圈接有电压表、光敏电阻R(其阻值随光强增大而减小)、“12V、6W”的小灯泡D。电流表、电压表均为理想电表。原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压u，下列说法正确的是

A．电压u的频率为100 Hz
B．电压表的示数为22V
C．照射R的光变弱时，电流表的示数变大
D．调节照射R的光强度，可以使灯泡D正常发光

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流电，电动势e随时间t的变化关系如图乙所示，则
         
甲                                    乙

A．该交流电的频率为100Hz

B．该交流电电动势的有效值为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，理想变压器原副线圈匝数之比为20：1，原线圈接入一电压为u=U₀sinωt的交流电源，副线圈接一个R=5.5Ω的负载电阻．若U₀=220 V，ω=100πrad/s，则下述结论正确的是（ ）

A．副线圈中电压表的读数为11V

B．副线圈中输出交流电的周期为0.01s

C．原线圈中电流表的读数为0.1A

D．原线圈中的输入功率为11W

一个U形金属线框在匀强磁场中绕OO' 轴以相同的角速度匀速转动，通过导线给同一电阻R供电，如图甲、乙所示。其中甲图中OO' 轴右侧有磁场，乙图中整个空间均有磁场，两磁场磁感应强度相同。则甲、乙两图中交流电流表的示数之比为

A．1：

B．1：2

C．1：4

D．1：1