高中物理交流电的平均值及其应用试题

如图甲矩形线框abcd的边ab=2L,ad=3L.   OO′为线框的转动轴,aO=bO′=2L.匀强磁场垂直于线框平面,磁感应强度为B.    OO′刚好与磁场的边界线重合,线框的总电阻为R.当线框绕 OO′以角速度ω匀速转动时,试求:

①线框的ab边第一次出磁场前的瞬间,回路中电流的大小和方向?
②从图示位置开始计时取电流沿abcda方向为正.请在图乙中画出线框中的电流i随时
间t变化的关系图象(画两个周期)
③线框中电流的有效值

如图是一种配有小型风力发电机和光电池的新型路灯，其功率为120W。该风力发电机的线圈由风叶直接带动，其产生的电流可视为正弦交流电。已知风叶的半径为r＝1m，风能的利用效率为η₁＝4%，风力发电机的线圈共有N＝200匝，磁场的磁感应强度为B＝0.1T，线圈的面积为S₁＝0.2m²，空气的密度为ρ＝1.3kg/m³，
太阳垂直照射到地面上单位面积上的功率为1kw，如果光电池板垂直太阳光方向的平均受光面积为S＝1m²，光能的利用效率为η₂＝20%，π取3，结果保留2位有效数字。

（1）若某天是无风的晴天，太阳光照6小时，则太阳能光电池产生的电能可使路灯正常工作多少小时？
（2）如果在某天晚上，有8m/s的风速持续刮风6小时，则风机所发的电可供路灯正常工作多少小时？
（3）如果在一有风的晴天，经3小时的光照和风吹，路灯可正常工作7小时，则风速为多大？若通过交流电表测得风力发电机线圈的电流强度为1A，则此时风叶的转速为多少？

如图所示，理想变压器的原．副线圈匝数之比为n₁∶n₂=4∶1，原线圈回路中的电阻A与副线圈回路中的负载电阻B的阻值相等。a、b端加一交流电压后，两电阻消耗的电功率之比P_A∶P_B=________；两电阻两端的电压之比U_A∶U_B=_________。

现用电压为380V的正弦式交流电给额定电压为220V的电灯供电，以下电路中不可能使电灯正常发光的有（    ）

如图，一理想变压器原线圈匝数n₁=1100匝，副线圈匝数n₂=220匝，交流电源的电压u=V，电阻R=44Ω，电压表、电流表均为理想电表，则下列说法错误的是：

A．交流电的频率为50Hz

B．电流表A1的示数为0.2A

C．电流表A2的示数约为1.4A

D．电压表的示数为44V

电阻为1Ω的矩形线圈绕垂直于磁场方向的轴在匀强磁场中匀速转动，产生的交变电动势随时间变化的图象如图所示。现把交流电加在电阻为9Ω的电热丝上，则下列说法中正确的是

A．线圈转动的角速度为31.4rad/s

B．如果线圈转速提高一倍，则电流不会改变

C．电热丝两端的电压V

D．电热丝的发热功率P＝1800 W

如图4所示，电阻为r的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以角速度匀速转动．t=0时刻线圈平面与磁场垂直，各电表均为理想交变电流电表，则         （  ）

A．t=0时刻线圈中的感应电动势为零

B．1 s内电路中的电流方向改变次

C．滑片P下滑时，电压表的读数不变

D．开关K处于断开状态和闭合状态时，电流表的读数相同

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，它主要由磁控管、波导管、微波加热器、炉门、变压器、镇流系统、冷却系统、控制系统、外壳等组成。接通电路后，220 V交流电经变压器变压，一方面在次级产生3.4 V低压交流电对磁控管加热，同时在另一次级产生2000 V高压电，经镇流系统加到磁控管的阴、阳两极之间，使磁控管产生微波。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内的分子高频地运动，从而使食物受热加快，并能最大限度地保存食物中的维生素。关于上述微波炉，下列说法正确的是  （   ）

A．微波是由于原子外层电子受激发而产生的	B．微波是由于原子内层电子受激发而产生的
C．微波炉变压器的低压变压比为1100：17	D．微波炉变压器的高压变压比为17：l0000

一正弦交变电压的电压u随时间t变化的规律如图所示。下列说法正确的是    （    ）

A．该交变电压的瞬时值表达式为u=10sin（50t）V

B．该交变电压有效值约为7.1V

C．将该交变电压接在匝数比为1∶2的理想变压器原线圈上，副线圈输出频率为50 Hz

D．将该交变电压加在阻值R=20 Ω的白炽灯两端，电灯消耗的功率是5W

如图所示为一理想变压器，原、副线圈的匝数之比为1：n，副线圈接一定值电阻R

A．若ab之间接直流电压U，则R中的电流为

B．若ab之间接直流电压U，则原、副线圈中的电流均为零

C．若ab之间接交流电压U，则原线圈中的电流为

D．若ab之间接交流电压U，则副线圈中的电流为

2008年1月份，我国南方大部分地区遭遇50年不遇的大雪灾，高压输电线路大面积受损，冻雨使输电线表面结冰，重力增大，导致线断塔倒。某学校实验兴趣小组设计了利用输电导线自身电阻发热除冰的救灾方案，将高压输电的升压变压器改为高压变压器，输电线路终端降压变压器用模拟负载R₀代替，处理后的电路原理如图所示，R_L为输电线电阻，为了模拟输电线，实验时用一根长电阻丝代替R₀，并将电阻丝放入冰雪中，在变压器原线圈两端加上交变电流后即出现冰雪融化的现象。为了研究最好除冰效果，下列模拟实验除给定操作外，其它条件不变，不考虑其可行性，你认为其中最合理的是

A．将调压变压器滑动触头P向上移动一些

B．将调压变压器滑动触头P向下移动一些，同时延长通电时间

C．通过计算，选择适当输出电压，并闭合S将模拟负载R0短时短路

D．通过计算，选择适当输出电压，并将模拟负载R0的阻值增大一些

（1）带电粒子经小孔进入磁场后，能飞出磁场边界MN的最小速度为多大；
（2）从0到0.04s末时间内哪些时间段飘入小孔的粒子能穿过电场并飞出磁场边界MN；
（3）磁场边界MN有粒子射出的长度范围（计算结果保留一位有效数字）；
（4）在图中用阴影标出有粒子可能经过的磁场区域。

一理想变压器的原线圈上接有正弦交变电压，其最大值保持不变，副线圈接有可调电阻设原线圈的电流为，输入功率为，副线圈的电流为，输出功率为。当增大时（）

A．	减小， 增大
B．	减小， 减小
C．	增大， 减小
D．	增大， 增大

如图所示，沿水平方向放置一条平直光滑槽，它垂直穿过开有小孔的两平行薄板，板相距3.5L。槽内有两个质量均为m的小球A和B，球A带电量为  +2q，球B带电量为－3q，两球由长为2L的轻杆相连，组成一带电系统。最初A和B分别静止于左板的两侧，离板的距离均为L。若视小球为质点，不计轻杆的质量，在两板间加上与槽平行向右的匀强电场E后（设槽和轻杆由特殊绝缘材料制成，不影响电场

的分布），求：
球B刚进入电场时，带电系统的速度大小；
带电系统从开始运动到速度第一次为零所需的时间。

水利发电具有防洪、防旱、减少污染多项功能，是功在当代，利在千秋的大事，现在水力发电已经成为我国的重要能源之一。某小河水流量为40m3/s,现在欲在此河段上筑坝安装一台发电功率为1000千瓦的发电机发电。
（1）设发电机输出电压为500V，在输送途中允许的电阻为5Ω，许可损耗总功率的5%，则所用升压变压器原副线圈匝数比应是多大？
（2）若所用发电机总效率为50%，要使发电机能发挥它的最佳效能，则拦河坝至少要建多高？g取10m/s2