3.1 交变电流的产生 知识点题库

交流发电机制造的原理是(   )

A . 电流的磁效应 B . 电流的磁现象 C . 电磁感应现象 D . 电磁铁原理

一矩形线圈,绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动.线圈中感应电动势e随时间t的变化如图所示.下面说法中正确的是()

A . t1时刻通过线圈的磁通量为零 B . t2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大 C . t3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大 D . 每当e变换方向时,通过线圈的磁通量绝对值都最大
三相对称负载联成三角形时,线电压是380V,相电压是V.

如图所示,一个边长L=10cm,匝数N=100匝的正方形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动,磁感应强度B=0.50T,角速度ω=10π rad/s,外电路电阻R=4.0Ω,线圈内阻r=1.0Ω.

则线圈转动的周期,感应电动势的最大值;线圈由图中所示位置开始计时,感应电动势的瞬时表达式

匝数为N、面积为S、总电阻为R的矩形闭合线圈,在磁感应强度为B的匀强磁场中按如图所示方向(俯视逆时针)以角速度ω绕轴OO′匀速转动.t=0时线圈平面与磁感应线垂直,规定adcba的方向为电流的正方向,求:

  1. (1) 线圈转动过程中感应电动势瞬时值的表达式.

  2. (2) 线圈转到与图示位置成60°角时的瞬时电流.

  3. (3) 线圈转动一周过程中外力做的功.

矩形线圈在匀强磁场中,绕垂直磁场方向的轴匀速转动时,线圈平面跟中性面重合的瞬间,下面的说法中正确的是(   )

A . 线圈中的磁通量为零 B . 线圈中的感应电动势最大 C . 线圈的每一边都不切割磁感线 D . 线圈所受的磁场力不为零
一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示.电路组成如图乙所示,已知发电机线圈内阻为5.0Ω,外接灯泡阻值为95.0Ω,灯泡正常发光,则(   )

A . 电压表 的示数为220V B . 电路中的电流方向每秒钟改变50次 C . 灯泡消耗的功率为509W D . 发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2J
如图所示,一矩形金属线圈面积为S、匝数为N , 在磁感应强度为B的匀强磁场中,以角速度ω绕垂直磁场的固定轴匀速转动。则(   )

A . 电动势的峰值是 B . 电动势的有效值是 C . 从中性面开始转过30°时,电动势的瞬时值是 D . 从中性面开始转过90°的过程中,电动势的平均值是
实验室一台手摇交流发电机产生的电动e=10 sin10πt(V),内阻=1.0Ω,和R=9.0Ω的电阻连成如图所示有电路,图中电流表A为理想表.闭合开关S,则 (   )

A . 该交变电流的频率为10Hz B . 该电动势的有效值为10V C . 电阻R所消耗的电功率为10W D . 电流表A的示数为1.0A
如图中,设磁感应强度为0.01T,单匝线圈边长 为20 ,宽 为10 ,转速 ,求线圈转动时感应电动势的最大值。

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如图所示,矩形线圈abcd在磁感应强度大小为 的匀强磁场中绕垂直于磁场的dc边以角速度ω=100π rad/s匀速转动.线圈的匝数N=100,边长ad=0.4 m,ab=0.2 m.理想变压器原、副线圈的匝数比是2∶1,一只理想二极管和一个阻值为25 Ω的定值电阻R串联在副线圈电路中,已知电压表和电流表均为理想交流电表,线圈和导线的电阻不计,则下列说法正确的是(  )

 

A . 该矩形线圈产生的电动势的最大值为50 V B . 电压表的示数为50 V C . 1 min内电阻R上产生的热量为750 J D . 减小电阻R的值,电流表示数变大
如图甲为风力发电的简易模型,在风力的作用下,风叶带动与其固定在一起的永磁铁转动,转速与风速成正比。某一风速时,线圈中产生的正弦式电流如图乙所示,则

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A . 电流的表达式为i=0.6sin10πt(A) B . 磁铁的转速为10 r/s C . 风速加倍时电流的表达式为i=1.2sin10πt(A) D . 风速加倍时线圈中电流的有效值为1.2A
如图所示,矩形线圈匝数N=100匝,ab=30cm,ad=20cm,匀强磁场磁感应强度B=1.0T,绕轴OO’从图示位置开始匀速转动,角速度w=100rad/s,试求:

  1. (1) 线圈产生的感应电动势最大值Em
  2. (2) 写出感应电动势e随时间变化的函数表达式
如图所示,abcd是一个矩形金属框,ab边长0.3m,ad边长0.2m, 是其对称轴, 上方存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度 T。金属框ad边的阻值为0.2 ,bc边阻值为0.4 。金属框在外力作用下绕 以角速度 rad/s匀速转动, s时刻ad边速度方向垂直纸面向外。不计其它电阻,下列说法中正确的是(  )

A . 金属框中不能产生正弦式交变电流 B . 金属框在转动过程中产生的最大感应电流为1A C . s时刻,bc边两端电压 V D . 金属框ad边的焦耳热功率为0.1W
如图甲所示,矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的中心轴 匀速转动,从某时刻开始计时,产生的感应电动势 随时间 的变化图象,如图乙所示,若外接电阻 ,线圈电阻 ,则下列说法正确的是(  )

A . 线圈转动的角速度为 B . 时穿过线圈的磁通量最大 C . 通过线圈的最大电流为 D . 理想交流电压表的示数为
如图甲所示为一台小型发电机构造示意图。当线圈转动时,产生的电动势随时间变化的图像如图乙所示。发电机线圈的内阻为 , 外接灯泡的电阻为 , 则(   )

A . 电压表的示数为 B . 电流表的示数一直变化 C . 小灯泡的功率为 D . 时刻,穿过线圈的磁通量最大
一个长为L1宽为L2单匝的矩形线框abcd在磁感应强度为B的匀强磁场中按照下图中的甲、乙两种情景以相同的角速度匀速转动给相同的小灯泡供电。其中甲图中的为线框的左右对称轴,乙图的和ab边重合,则关于以下两种情况,下列说法正确的是(   )

A . 通过两小灯泡的电流之比为1∶1 B . 两小灯泡两端电压之比为1∶ C . 从图示位置线框转周期,通过两小灯泡的电量之比2∶1 D . 两小灯泡消耗功率之比1∶
如图所示,某小型交流发电机向远处用户供电,输电时先用理想变压器将电压升高,到达用户区再用理想变压器将电压降下来后供用户使用。已知发电机线圈匝数 , 面积 , 线圈匀速转动的角速度 , 匀强磁场的磁感应强度 , 输电导线的总电阻为 , 降压变压器原、副线圈的匝数比为。用户区两盏白炽灯均标有“”,电动机标有“”,电灯及电动机均正常工作,电表均为理想表,其余导线电阻可忽略。求:

  1. (1) 输电线路上损耗的电功率
  2. (2) 升压变压器原线圈电流
  3. (3) 线圈匀速转动一周的过程中,产生的电能
如图所示,矩形导线框abcd放置在粗糙绝缘的水平面上。固定在水平面上的长直导线平行于ab。导线中通有交变电流i=4sin5πt(A),规定水平向左为电流的正方向,线框始终处于静止状态。下列说法正确的是(   )

A . 该交变电流的有效值为4A B . 该交变电流的频率为5Hz C . t=0.15s时,线框中感应电流的方向为abcda D . t=0.35s时,线框对水平面的摩擦力方向垂直指向导线
面积为的闭合单匝导体线圈放在如图所示的磁场中,线圈平面与磁场方向垂直,线圈电阻为 , 磁场的变化规律为 , 则(   )

A . 线圈中的电流方向每秒改变10次 B . 时间内,通过线圈横截面的电荷量为 C . 穿过线圈的磁通量的变化规律为 D . 线圈中感应电流的变化规律为