高中物理交流电的平均值及其应用试题

如图所示，交流发电机矩形线圈的边长ab="cd=0.4" m，ac="bd=0.2" m，共50匝，线圈电阻r="1" Ω.线圈在磁感应强度B="0.2" T的匀强磁场中，绕垂直磁场方向的轴以的转速匀速转动，外接电阻为R="9" Ω，求：

(1)电压表的读数；
(2)电阻R上的电功率和发电机的电功率.

如图所示，一个变压器(可视为理想变压器)的原线圈接在220 V的市电上，向额定电压为1.80×10⁴ V的霓虹灯供电，使它正常发光.为了安全，需在原线圈回路中接入熔断器，使副线圈电路中电流超过12 mA时，熔丝就熔断.求：

(1)熔丝的熔断电流是多大？
(2)当副线圈电路中电流为10 mA时，变压器的输入功率是多大？

如图所示，一个变压器（可视为理想变压器）的原线圈接在220 V的市电上，向额定电压为1.80×10⁴ V的霓虹灯供电，使它正常发光.为了安全，需在原线圈回路中接入熔断器，使副线圈电路中电流超过12 mA时，熔丝就熔断.

（1）熔丝的熔断电流是多大？
（2）当副线圈电路中电流为10 mA时，变压器的输入功率是多大？

家用微波炉是一种利用微波的电磁能加热食物的新型灶具，主要由磁控管、波导管、微波加热器、炉门、直流电源、冷却系统、控制系统、外壳组成.接通电源后，220 V交流电经一变压器，一方面在次级产生3.4 V交流对磁控管加热，同时在次级产生2 000 V高压经整流加到磁控管的阴、阳两极之间，使磁控管产生频率为2 450 MHz的微波，微波输送至金属制成的加热器(炉腔)，被来回反射，微波的电磁作用使食物分子高频地运动而内外同时生热，迅速熟透，并能最大限度地保存食物中的维生素.
(1)试计算微波炉变压器的高压变压比；
(2)微波炉产生的高频微波若发生泄漏会造成电磁辐射污染，直接伤害人的肌体，试说明其中的原因；
(3)正常工作时微波炉的炉门对微波起着很好的反射和屏蔽作用，开门前务必先让微波发生电路停止工作.为了方便微波炉的操作，需要设计一保护开关，它能在炉门被打开前自动断电.为了防止微波大量泄漏，该开关必须保证在炉门被打开之前的一定时间内完成断电动作，这一时间称为保护开关动作的时间提前量Δt.假设微波在食品以及在空气中的速度都差不多，微波炉炉腔对角线约50 cm.且微波束每次穿过炉中食品仅被吸收1/1 000，若要求炉门打开时炉内微波强度至少应衰减到正常工作时的百万分之一，请估算保护开关动作的时间提前量Δt的数量级，并根据估算结果发表讨论.(lg0.999=-4.345×10^-4)

在物理实验中，要测定磁场的磁感应强度，可用一个探测线圈与一个冲击电流计（可测定通过电路的电荷量）串联后测量，原理图如图所示.若已测得匀强磁场的磁感应强度为B，又知探测线圈的匝数为n，面积为S，线圈与冲击电流计组成的回路电阻为R.实验开始时线圈平面与磁场垂直，若把探测线圈翻转180°，则此过程中冲击电流计测出的通过线圈的电荷量是（   ）

A．

B．

C．

D．

如图所示，矩形线圈的匝数为N，面积为S，内阻为r，绕OO′轴以角速度ω做匀速转动.当它从如图所示的位置转过90°的过程中，下列说法正确的是（   ）

A．通过电阻的电荷量为	B．通过电阻的电荷量为
C．外力所做的功为	D．以上说法都不对

调压变压器是一种自耦变压器，它的构造如图所示.线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上.AB间加上正弦交流电压U，移动滑动触头P的位置，就可以调节输出电压.在输出端连接了滑动变阻器R和理想交流电流表，变阻器的滑动触头为Q.则（   ）

A．保持P的位置不动，将Q向下移动时，电流表的读数变大

B．保持P的位置不动，将Q向下移动时，电流表的读数变小

C．保持Q的位置不动，将P沿逆时针方向移动时，电流表的读数变大

D．保持Q的位置不动，将P沿逆时针方向移动时，电流表的读数变小

如图所示为一交变电流随时间变化的图象，此交流电的有效值是（   ）

A．A

B．10 A

C．A

D．7 A

如右图所示的电路中，当a、b端加直流电压时，L₁灯发光，L₂灯不亮；当加有效值等于直流电压的交流电源时，L₁灯发光但较暗，L₂灯发光较亮.那么以下正确的是（   ）

A．A中接的是电感线圈，B中接的是电容器

B．A中接的是电容器，B中接的是电感线圈

C．A中接的是电阻，B中接的是电容器

D．若加的交流电频率增大，电压不变，则L1灯变得更暗，L2灯变得更亮

如图所示,两块水平放置的平行金属板板长L="1.4" m,板距d="30" cm,两板间有B="1.25" T、垂直纸面向里的匀强磁场.在两板上加如图所示的脉动电压.在t=0时,质量m=2×10^-15 kg、电荷量q=1×10^-10 C的正离子,以速度v₀=4×10³ m/s从两板中间水平射入,试问：

(1)粒子在板间做什么运动?画出其轨迹.
(2)粒子在场区运动的时间是多少?

一座小型水电站,利用流量2 m³/s、落差5 m的河水发电,若单相发电机的效率为50%,输出电压为200 V,已知发电站到用户架设的输电线总电阻为12 Ω,输电中输电线上允许损耗的功率为6%,用户所需电压为220 V,求所用升压变压器和降压变压器的原副线圈的匝数比(变压器为理想变压器).

如图所示，矩形线框匝数n=250匝，ab="12" cm，ad="10" cm，线框置于B= T的匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以转速120 r/min匀速转动，线框通过滑环与外电路相连，外电路接有R="12" Ω的电阻及一只发光电压和熄灭电压都为12 V的氖泡L.求：

(1)当S接e时，电流表读数为多少？R的热功率为多大？10 min内外力对线框做功多少？
(2)当S接e时,在线圈从图示位置转过90°的过程中,流过电阻R的平均电流为多少?流过电阻R的电荷量为多少?(π²=10)
(3)当S接f时，氖泡闪光频率为多大？通电10 min，氖泡发光总时间为多少？（线框电阻不计）

图甲为某型号电热毯的电路图.将电热丝接在u=156sin120πt V的电源上,电热毯被加热到一定温度后,由于P的作用使输入的正弦交变电流仅有半个周期能够通过,即电压变为图乙所示的波形,从而进入保温状态.则此时交流电压表V的读数是(    )

A．156 V

B．110 V

C．78 V

D．55 V

如图所示,在电路两端接上交变电流,保持电压不变,使频率增大,发现各灯的亮暗变化情况是：灯1变暗、灯2变亮、灯3不变.则M、N、L处所接元件可能是(    )

A．M为电阻,N为电容器,L为电感器	B．M为电阻,N为电感器,L为电容器
C．M为电感器,N为电容器,L为电阻	D．M为电容器,N为电感器,L为电阻

如图13-14甲所示，一固定的矩形导体线圈水平放置，线圈的两端接一只小灯泡，在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场.已知线圈的匝数n=100匝，电阻r="1.0" Ω，所围成矩形的面积S="0.040" m²，小灯泡的电阻R="9.0" Ω，磁场的磁感应强度随时间按如图乙所示的规律变化，线圈中产生的感应电动势瞬时值的表达式为其中B_m为磁感应强度的最大值，T为磁场变化的周期.忽略灯丝电阻随温度的变化，求:

图13-14
(1)线圈中产生感应电动势的最大值；
(2)小灯泡消耗的电功率；
(3)在磁感应强度变化的的时间内，通过小灯泡的电荷量.