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，单匝矩形闭合导线框abcd一半处于磁感应强度为B的水平有界匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R。线框绕与其中心线重合的竖直固定转轴OO^/以角速度ω匀速转动，固定转轴恰好位于匀强磁场的右边界。则线框中感应电流的有效值为

A．

B．

C．

D．

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

如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为55：9，副线圈接有一灯泡L和一电阻箱R，原线圈所接电源电压按图乙所示规律变化，此时灯泡消耗的功率为40W，则下列说法正确的是

A．副线圈两端输出电压为36V

B．原线圈中电流表示数为A

C．当电阻R增大时，变压器的输入功率增大

D．原线圈两端电压的瞬时值表达式为V

【改编】如图所示，理想变压器初级线圈的匝数为1100，次级线圈的匝数为55，初级线圈两端a、b接正弦交流电源，在原线圈前串接一个电阻的保险丝，电压表V的示数为220V，如果负载电阻，各电表均为理想电表，则

A．a、b两端的电压232.1V

B．电流表A的示数为2A

C．保险丝实际消耗的功率为1.21W

D．a、b两端实际消耗的功率为22W

图中理想变压器的原、副线圈匝数之比为2∶1，电阻R₁= R₂=10Ω，电表、均为理想交流电表．若R₁两端电压（V），则下列说法正确的有（   ）

A．电压表示数为14.14V

B．电流表的示数为0.5 A

C．R1消耗的功率为20W

D．原线圈输入交流电频率为50Hz

图甲是小型交流发电机的示意图，在匀强磁场中，一矩形金属线圈绕与磁场方向垂直的  轴匀速转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律图像如图乙所示．发电机线圈内阻为10Ω，外接一只电阻为90Ω的灯泡，不计电路的其他电阻，则（ ）
           
图甲                                     图乙

A．t＝0时刻线圈平面与中性面垂直

B．每秒钟内电流方向改变100次

C．灯泡两端的电压为22V

D．0~0.01s时间内通过灯泡的电量为0

如图为某小型水电站的电能输送示意图。已知输电线的总电阻R=10Ω，降压变压器T₂的原、副线圈匝数之比为4∶1，电阻R₀=11Ω。若T₁、T₂均为理想变压器，T₂的副线圈两端电压表达式为u=220sin 100πt V，下列说法正确的是

A．发电机中的电流变化频率为100 Hz

B．通过R0的电流有效值为20 A

C．升压变压器T1的输入功率为4650 W

D．若R0的电阻减小，发电机的输出功率也减小

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？

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；

如图所示，匝数为10的矩形线框处在磁感应强度B＝T的匀强磁场中，绕垂直磁场的轴以恒定角速度ω=10rad/s在匀强磁场中转动，线框电阻不计，面积为0.4m²，线框通过滑环与一理想自耦变压器的原线圈相连，副线圈接有一只灯泡L(4W，100Ω)和滑动变阻器，已知图示状况下灯泡正常发光，电流表视为理想电表，则下列说法正确的是

A．此时原副线圈的匝数比为2:1

B．此时电流表的示数为0.4A

C．若将自耦变压器触头向下滑动，灯泡会变暗

D．若将滑动变阻器滑片向上移动，则电流表示数增大

如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为10︰1，电流表、电压表均为理想电表，R是光敏电阻(其阻值随光强增大而减小)。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的光变强时，灯泡变暗

D．照射R的光变强时，电流表的示数变大

如图1所示，理想变压器原、副线圈匝数比n₁∶n₂=2∶1，V和A均为理想电表，假设该二极管为理想二极管，灯泡光电阻R=55Ω，原线圈两端电压如图2所示，下列说法正确的是   （     ）

图1                                   图2

A．V的读数为55V	B．A的读数为A
C．V的读数为110V	D．A的读数为4A

如图甲所示，一理想变压器的原线圈串联一理想电流表，并接在有效值为220V的交流电源上，电路如图甲所示，其中滑动变阻器接入电路部分的电阻 R₀=10Ω，小灯泡的电阻=5Ω。当电键S断开时，用示波器测出小灯泡两端的电压变化图象如图乙所示，则下列说法正确的是（  ）

A．原副线圈的匝数比为10:1

B．电流表的读数I=1.32A

C．滑动变阻器的触头向右滑动，变压器的输入功率减小

D．若闭合电键S，灯泡的亮度将变暗

如图所示的变压器，接如图甲所示的交流电时，灯泡正常发光，电容器能正常工作，现将电源换成如图乙所示的交流电，则（ ）

A．由于乙交变电流的周期变短，因此灯泡比第一次亮

B．由于乙的频率比甲的大，因此电容器有可能被击穿

C．无论接甲，还是接乙电源，若滑动触头P向上移动，灯泡都变暗

D．若将原线圈n2的匝数增加，灯泡消耗的功率将变大

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