高中物理正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率试题

如图所示为一交变电压随时间变化的图象。每个周期内，前三分之二周期电压按正弦规律变化，后三分之一周期电压恒定。根据图中数据可得，此交流电压的有效值为

A．伏

B．2伏

C．伏

D．8伏

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60°角的过程中产生的平均感应电动势．(4)交变电压表的示数．

如图5所示是一交变电流的i－t图象，则该交变电流的有效值为(　　)

A．4 A

B．2A

C．A

D．A

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。

下图是交流发电机的示意图。为了清楚，老师只画出了一匝线圈（实际共有N匝）。线圈AB边（长l₁）连在金属环K上，CD边（长也为l₁）连在滑环L上；导体做的两个电刷E、F分别压在两个滑环上，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路的连接。假定线圈沿逆时针方向以角速度ω₀匀速转动，如图甲至丁。
那么：(1）线圈转到上述图示的          位置时，线圈中电流最大；
（2）线圈由丙转到丁的过程中，AB边中电流的方向            ；
（3）当AD边和BC边长均为l₂，磁场可视为磁感应强度B的匀强磁场，整个电路总电阻设为R，以丙图位置计时t=0，则线圈中电流随时间变化的规律为i=            .

图13（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。

两只阻值相等的电阻分别通以正弦交流电与方波形交流电，它们电流的最大值相等，如图所示，则两只电阻的热功率之比是

A．1：4	B．1：2
C．1：	D．1：1

矩形线圈在匀强磁场中以角速度绕垂直于磁感线的转轴匀速转动，产生的交流电动势的最大值为。设t＝0时线圈平面与磁场平行，当线圈的匝数增加一倍，转速也增大一倍，其他条件不变时，交变电流的电动势表达式为

A．	B．
C．	D．

我国使用的交变电流，频率是

A．50Hz	B．60Hz
C．70Hz	D．以上三种都有可能

某正弦式交流电的电流i随时间t变化的图象如图所示。由图可知 

A．电流的最大值为10A

B．电流的有效值为10A

C．该交流电的周期为0.03s

D．该交流电的频率为0.02Hz

如图所示，50匝矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小B＝／10T的水平匀强磁场中，线框面积S＝0.5m²，线框电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴OO′ 以角速度ω＝200 rad／s匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈接入一只“220V，60W”灯泡，且灯泡正常发光，熔断器允许通过的最大电流为10A，下列说法正确的是（   ）    
                                 

A．中性面位置穿过线框的磁通量为零

B．线框中产生交变电压的有效值为500V

C．变压器原、副线圈匝数之比为25∶11

D．允许变压器输出的最大功率为5 000W

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．

B．

C．Um

D．

某兴趣小组设计了一种发电装置,如图所示. 在磁极和圆柱状铁芯之间形成的两磁场区域的圆心角均为,磁场均沿半径方向. 匝数为的矩形线圈 的边长、. 线圈以角速度绕中心轴匀速转动,和 边同时进入磁场. 在磁场中,两条边所经过处的磁感应强度大小均为、方向始终与两边的运动方向垂直. 线圈的总电阻为,外接电阻为. 求:

(1)线圈切割磁感线时,感应电动势的大小;

(2)线圈切割磁感线时, 边所受安培力的大小;

(3)外接电阻上电流的有效值.

矩形线框在匀强磁场内匀速转动过程中，线框输出的交流电压随时间变化的图像如图所示，下列说法中正确的是（   ）

A．交流电压的有效值为36V

B．交流电压的最小值为-36V，频率为0.25Hz

C．2s末线框平面垂直于磁场，通过线框的磁通量最大

D．1s末线框平面垂直于磁场，通过线框的磁通量变化最快

三个相同的电阻，分别通过如图甲、乙、丙所示的交变电流，三个图中的I₀和周期T相同。下列说法中正确的是（　　）

A．在相同时间内三个电阻发热量相等

B．在相同时间内，甲、乙发热量相等，是丙发热量的2倍

C．在相同时间内，甲、丙发热量相等，是乙发热量的1/2

D．在相同时间内，乙发热量最大，甲次之，丙的发热量最小