1、交变电流的产生及描述一、选择题1.某台家用柴油发电机正常工作时能够产生与我国照明电 相同的交变电流.现在该发电机出现了故障，转子匀速转动时的转速只能达到正常工作时的一半，则它产生的交变电动势随时间变化的图象是( )答案 B2.一正弦交流电的电流随时间变化的规律如图所示，由图可知( )A.该交流电的电流瞬时值表达式 i2sin 100t (A)B.该交流电的频率是 50 H C.该交流电的电流有效值为 2 A2D.若该交变电流通过 R10 的电阻，则电阻消耗的功率是 20 W答案 D3.在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示，产生的交变电动势随时间变化规律的图象如图
2、乙所示，已知发电机线圈内阻为 1.0 ，外接一只电阻为 9.0 的灯泡，则( )A.电压表 V 的示数为 20 VB.电路中的电流方向每秒改变 5 次C.灯泡实际消耗的功率为 36 WD.电动势随时间变化的瞬时值表达式为 e20cos 5t (V)答案 C4.如图所示是某种交变电流的电流随时间变化的图线，i0 部分的图线是一个正弦曲线的正半周，i 0 部分的图线是另一个正弦曲线的负半周，则这种交变电流的有效值为( )A.I0 B. I02C. I0 D. I03 6答案 B5.(多选) 如图所示，A 、B 两输电线间的电压是 u200 sin (100t) V，输电线电阻不计，把电阻 R50
3、的纯电阻2用电器接在 A、B 两输电线上，下列说法正确的是( )A.理想电流表示数为 4 AB.理想电压表示数为 200 VC.通过 R 的电流方向每秒钟改变 50 次D.用电器消耗的电功率为 1.6 W答案 AB6.如图所示电路，电阻 R1 与电阻 R2 阻值相同，都为 R，和 R1 并联的 D 为理想二极管( 正向电阻可看做零，反向电阻可看做无穷大)，在 A、B 间加一正弦交流电 u20 sin (100t) V，则加在 R2 上的电压有效值为( )2A.10 V B.20 V C.15 V D.5 V10答案 D7.将阻值为 5 的电阻接到内阻不计的交流电源上，电源电动势随时间变化的规律
4、如图所示.下列说法中正确的是( )A.电路中交变电流的频率为 0.25 H B.通过电阻的电流为 A2C.电阻消耗的电功率为 2.5 WD.用交流电压表测得电阻两端的电压为 5 V答案 C8.面积均为 S 的两个电阻相同的线圈，分别放在如图甲、乙所示的磁场中，甲图中是磁感应强度为 B0 的匀强磁场，线圈在磁场中以周期 T 绕垂直磁场方向的 OO轴匀速转动，乙图中匀强磁场变化规律为 BB 0cos t，从图示位置2T开始计时，则( )A.两线圈的磁通量变化规律相同B.两线圈中感应电动势达到最大值的时刻不同C.经相同的时间 t(tT )，两线圈产生的热量不同D.从此时刻起，经过 时间，通过两线圈横
5、截面的电荷量不同T4答案 A9.(多选) 如图所示，单匝矩形线圈放置在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，以恒定的角速度 绕垂直磁场方向的 ab边转动，磁场方向垂直于纸面向里，线圈所围面积为 S，线圈导线的总电阻为 R.t0 时刻线圈平面与纸面重合.则( )A.t 时刻线圈中电流的瞬时值表达式为 i cos tBSRB.线圈中电流的有效值为 IBSRC.线圈中电流的有效值为 I2BS2RD.线圈消耗的电功率为 PB2S222R答案 CD10.(多选) 如图所示，交流发电机的矩形线圈边长 abcd0.4 m，adbc0.2 m，线圈匝数 N100 匝，电阻 r1 ，线圈在磁感应强度 B0.2 T 的
6、匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以 100 rad/s 的角速度匀速转动，外接电阻R9 ，从图示时刻开始计时，则( )A.电动势瞬时值为 160sin (100t) VB.t0 时线圈中磁通量变化率最大C.t s 时线圈中感应电动势最大12D.交变电流的有效值是 8 A2答案 BCD11.(多选) 如图所示，一半径为 r 的半圆形单匝线圈放在具有理想边界的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为 B.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，M 和 N 是两个滑环，负载电阻为 R.线圈、电流表和连接导线的电阻不计，下列说法中正确的是( )A.转动过
7、程中电流表的示数为2Bnr22RB.从图示位置起转过 圈的时间内产生的平均感应电动势为 2nBr214C.从图示位置起转过 圈的时间内通过负载电阻 R 的电荷量为14 2Br28RD.转动过程中交变电流的最大值为2Bnr2R答案 ABD二、非选择题12.图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 n100 匝，电阻 r10 ，线圈的两端经集流环与电阻 R 连接，电阻 R90 ，与 R 并联的交流电压表为理想电表.在 t0 时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量 随时间 t 按图乙所示正弦规律变化.求：(1)交流发
8、电机产生的电动势最大值；(2)电动势的瞬时值表达式；(3)线圈转过 s 时电动势的瞬时值；130(4)电路中交流电压表的示数.答案 (1)62.8 V (2)e 62.8cos (10t ) V (3)31.4 V (4)40 V13.如图所示，边长为 l 的正方形线圈 abcd 的匝数为 n，线圈电阻为 r，外电路的电阻为 R，ab 中点和 cd 中点的连线 OO垂直磁场且恰好位于匀强磁场的边界上，磁感应强度为 B，现在线圈以 OO为轴，以角速度 匀速转动，求：(1)从图示位置开始计时，闭合电路中电流瞬时值的表达式；(2)线圈从图示位置转过 90的过程中电阻 R 上产生的热量；(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；(4)电阻 R 上的最大电压.答案 (1)i sin t (2) (3) (4)nBl22R r n2B2l4R16R r2 nBl22R r nBl2R2R r
