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，匀强磁场的磁感应强度B＝0.5 T，边长L＝10 cm的正方形线圈abcd共100匝，线圈电阻r＝1 Ω，线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，角速度ω＝2π rad/s，外电路电阻R＝4 Ω.求：

(1)转动过程中感应电动势的最大值．
(2)由图示位置(线圈平面与磁感线平行)转过60°角时的瞬时感应电动势．
(3)由图示位置转过90°角的过程中产生的平均感应电动势．
(4)交变电压表的示数．

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＝10 Ω的电阻构成闭合电路，不计电路的其他电阻．下列说法正确的是(　　)

A．交变电流的周期为0.125 s	B．交变电流的频率为8 Hz
C．交变电流的有效值为 A	D．交变电流的最大值为4 A

在电路的M、N间加一如图所示的正弦交流电，负载电阻为100 Ω，若不考虑电表内阻对电路的影响，则交流电压表和交流电流表的读数分别为(　　)

A．220 V,2.20 A

B．311 V,2.20 A

C．220 V,3.11 A

D．311 V,3.11 A

将阻值为5 Ω的电阻接到内阻不计的交流电源上，电源电动势随时间变化的规律如图所示．下列说法正确的是(　　)

A．电路中交变电流的频率为0.25 Hz

B．通过电阻的电流为

C．电阻消耗的电功率为2.5 W

D．用交流电压表测得电阻两端的电压是5 V

对于图所示的电流i随时间t做周期性变 化的图象，下列描述正确的是(　　)

A．电流的大小变化，方向也变化，是交变电流

B．电流的大小变化，方向不变，不是交变电流

C．电流的大小不变，方向不变，是直流电

D．电流的大小不变，方向变化，是交变电流

如下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′匀速转动，线圈的匝数n＝100、电阻r＝10 Ω，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R＝90 Ω，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按下图乙所示正弦规律变化．求：

(1)交流发电机产生的电动势最大值；
(2)电路中交流电压表的示数．

如图所示，图是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生正弦交流电的图象，当调整线圈转速后，所产生正弦交流电的图象如图线所示，以下关于这两个正弦交流电 的说法正确的是(　　)

A．在图中＝0时刻穿过线圈的磁通量的变化率最大

B．线圈先后两次转速之比为3∶2

C．交流电a的瞬时值为u＝10sin 5πt(V)

D．交流电b的有效值为

如图所示，单匝矩形闭合导线框全部处于磁感应强度为的水平匀强磁场中，线框面积为，电阻为。线框绕与边重合的竖直固定转轴以角速度从中性面开始匀速转动，下列说法正确的是

A．转过时，线框中的电流方向为

B．线框中感应电流的有效值为

C．从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面的电荷量为

D．线框转一周的过程中，产生的热量为

如图所示，长、宽分别为L₁、L₂的矩形金属线框位于竖直平面内，其匝数为n，总电阻为r，可绕其竖直中心轴O₁O₂转动。线框的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环C、D（集流环）焊接在一起，并通过电刷和定值电阻R相连。线框所在空间有水平向右均匀分布的磁场，磁感应强度B的大小开始时随时间t不断增大，关系式为B=B₀+t，当t=t₁时刻后保持B₁不变，其中B₀、B₁和t₁均为已知。在0～t₁的时间内，若保持线框静止，且线框平面和磁场垂直；t₁时刻后线框在外力的驱动下开始绕其竖直中心轴以角速度ω匀速转动。

求：（1）0～t₁时间内电流表A的示数；
（2）线框匀速转动后，在转动一周的过程中电流通过电阻R产生的热量；
（3）线框匀速转动后，从图甲所示位置转过90°的过程中，电压表V的示数和通过电阻R的电荷量。

如图（甲）所示，单匝矩形线圈的一半放在具有理想边界的匀强磁场中，线圈轴线OO/与磁场边界重合。线圈按图示方向匀速转动。若从图示位置开始计时，并规定电流方向沿a→b→c→d→a为正方向，则线圈内感应电流随时间变化的图像是下图（乙）中的哪一个？(      )

如图所示，一种电热取暖器的电路原理图。电热器上标有“220V、800W”字样，电源电压是220V的交流电。则，当S、S₁闭合时候，电热器的发热功率是        W ；当S、S₁和S₂都闭合时，电热器的发热功率是        W。

有一正弦交流电源，如下左图,电压有效值U＝120 V，频率为f＝50 Hz，向一霓虹灯供电，若霓虹灯的激发电压和熄灭电压均为U₀＝60 V，试估算在一个小时内，霓虹灯发光时间为           s．

右图为一交变电流图像,把这种交变电流加在一灯泡两端,则灯泡中的电流大小为       A

一只低压教学电源输出的交流电压的瞬时值为u＝10sin(314t) V，关于该电源的规格和使用，正确的说法是 (　　)．

A．这个电源可以使“10 V、2 W”的灯泡正常发光

B．此电源的交流电压的周期是314 s

C．此电源在t＝0.01 s时电压达到峰值

D．这个电源可能把“10 V、2 μF”的电容器击穿

下列说法正确的是（ ）

A．导体做切割磁感线运动，导体内一定会产生感应电流

B．电磁感应现象中，感应电流的磁场总是跟原来的磁场方向相反

C．交流电设备上所标的电压和电流值都是交变电流的最大值

D．穿过闭合线圈的磁通量发生变化，线圈中一定有感应电流