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10－1－12所示，处在匀强磁场中的矩形线圈abcd，以恒定的角速度绕ab边转动，磁场方向平行于纸面并与ab垂直．在t＝0时刻，线圈平面与纸面重合，线圈的cd边离开纸面向外运动．若规定a→b→c→d→a方向的感应电流为正方向，则下图能反映线圈感应电流I随时间t变化的图线是(　　)

图10－1－12

图10－1－13

如图10－1－9是某种正弦式交变电压的波形图，由图可确定该电压的以下说法错误的是(　　)

图10－1－9

A．周期是0.02 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5所示，一个匝数为10的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，周期为T.若把万用电表的选择开关拨到交流电压挡，测得a、b两点间的电压为20 V，则可知：从中性面开始计时，当t＝T/8时，穿过线圈的磁通量的变化率约为    (　　)

A．1.41 Wb/s	B．2.0 Wb/s
C．14.1 Wb/s	D．20.0 Wb/s

多数同学家里都有调光台灯、调速电风扇，过去是用变压器来实现上述调节的，缺点是成本高、体积大、效率低，且不能任意调节灯的亮度或风扇的转速．现在的调光台灯、调速电风扇是用可控硅电子元件来实现调节的，如图4所示为一个经过双向可控硅电子元件调节后加在电灯上的电压，即在正弦式电流的每一个周期中，前面的被截去，从而改变了电灯上的电压．那么现在电灯上的电压为      (　　)

A．Um	B．
C．	D．

(17分)如图13所示，一个半径为r的半圆形线圈，以直径ab为轴匀速转动，转速为n，ab的左侧有垂直于纸面向里(与ab垂直)的匀强磁场，磁感应强度为B.M和N是两个集流环，负载电阻为R，线圈、电流表和连接导线的电阻不计，求：
(1)从图示位置起转过1/4转的时间内负载电阻R上产生的
热量；
(2)从图示位置起转过1/4转的时间内通过负载电阻R的电
荷量；
(3)电流表的示数．

(10分)一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴转动，线圈匝数n＝100.穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间按正弦规律变化，如图11所示，发电机内阻r＝5.0 Ω，外电路电阻R＝95 Ω.已知感应电动势的最大值E_m＝nωΦ_m，其中Φ_m为穿过每匝线圈磁通量的最大值．求串联在外电路中的交流电流表(内阻不计)的读数．

(8分)如图(a)所示是旋转电枢式交流发电机的示意图，电枢的电阻r=5Ω，灯泡电阻R=95Ω，图(b)所示是电枢匀速转动时产生正弦式电流的电动势随时时间变化的图象。

（1）线圈产生的电动势在什么位置为零？在什么位置最大？
（2）电动势的峰值、周期和频率各多少？
（3）写出电流的瞬时值的表达式？
（4）电压表和电流表的读数各是多少？

正弦交变电流图象如图6所示，其感应电动势的最大值为_____V，周期为    s，当线圈转速变为原来的倍时，所产生交变电动势的有效值为______V．

如图正方形线框abcd长为L,每边电阻均为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕cd轴以角速度转动，c、d两点与一理想电压表相连，则下列说法中正确的是（   ）

A．电压表读数为

B．电压表读数为

C．线框从图示位置转过过程中流过线框的电荷量为

D．线框从图示位置转过过程中流过线框的电荷量为

阻值为10Ω的电阻接到电压波形如图所示的交流电源上．以下说法中正确的是（  ）

A．电压的有效值为10V

B．通过电阻的电流有效值为A

C．电阻消耗电功率为10W

D．电阻每秒种产生的热量为10J

电压u＝120sinωt V，频率为50 Hz的交变电流，把它加在激发电压和熄灭电压均为u₀＝60 V的霓虹灯的两端．
(1)求在一个小时内，霓虹灯发光时间有多长？
(2)试分析为什么人眼不能感到这种忽明忽暗的现象？(已知人眼的视觉暂留时间约为 s)

如图甲所示，电阻R的阻值为50 Ω，在ab间加上图乙所示的正弦交流电，则下面说法中正确的是(　　)

A．电阻R的功率为200 W

B．电流表示数为2 A

C．产生该交流电的线圈在磁场中转动的角速度为3.14 rad/s

D．如果产生该交流电的线圈转速提高一倍，则电流表的示数也增大一倍

如图所示的线圈中产生了交变电流的是(　　)

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

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＝10sin20πtV，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