3.1 交变电流的产生 知识点题库

如图所示，电阻为r的矩形线圈面积为S，在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以角速度ω匀速转动．匀强磁场的磁感应强度为B，t＝0时刻线圈平面与磁场垂直，各电表均为理想交流电表，则(　　)

如图是一正弦式交变电流的电流图象．由图象可知，这个电流的（　　）

如图为交流发电机的工作原理图，经过0.05s线框从图示位置匀速转过90°．如图所示位置线框中的感应电流（选填“最大”或“最小”），该发电机产生的 交流电的频率为．

下列四个电流的图象中，不属于交变电流的是（   ）

如图所示，面积为0.02m²、内阻不计的100匝矩形线圈ABCD，绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动，转动的角速度为100rad/s，匀强磁场的磁感应强度为 T．矩形线圈通过滑环与理想变压器相连，触头P可移动，副线圈所接电阻R=50Ω，电表均为理想交流电表．当线圈平面与磁场方向平行时开始计时．下列说法正确的是（　　）

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．产生的交变电动势的图象如图乙所示，则（   ）

如图所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动，线圈的面积为S、匝数为N、电阻为r，转动的角速度为ω，磁场的磁感应强度大小为B，线圈两端通过滑环、电刷外接一个阻值为R的定值电阻．从线圈平面经中性面开始计时（t=0），试回答下列问题：

一理想变压器原、副线圈匝数比n₁：n₂=11：5．原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u如图所示．副线圈仅接入一个10Ω的电阻．则（   ）

如图所示，正方形线圈边长 ，匝数 匝，线圈电阻为 ，在磁感应强度为 的匀强磁场中以角速度 绕 轴匀速转动。若从图示位置开始计时，则（    ）

如图甲所示，不计电阻的矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴在匀强磁场中匀速转动，线框中产生的交变电流的电动势如图乙所示。该交变电流经原、副线圈匝数比为1∶10的理想变压器给一灯泡供电，如图丙所示。灯泡上标有“220V　22W”字样。则（   ）

图甲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，有一矩形线圈abcd可绕线圈平面内垂直于磁感线过bc边中点的OO ' 轴转动，由线圈引出的导线ae和df分别与两个跟线圈一起绕OO ' 转动的金属圈环相连接，金属圆环又分别与两个固定的电刷保持滑动接触，这样矩形线圈在转动中就可以保持和外电路电阻R形成闭合电路。图乙是线圈的主视图，导线ab和cd分别用它们的横截面来表示。已知ab长度为L₁ ， bc长度为L₂ ， 线圈以恒定角速度ω逆时针转动。（只考虑单匝线圈）

将边长为L的正方形线圈 ，放在磁感应强度为B的匀强磁场中，在外力作用下绕垂直于磁感线的轴 以角速度 匀速转动，如图所示，从上向下看，线框逆时针转动。已知线圈匝数为N，总电阻为r，外电路电阻为R。

为做好疫情防控供电准备，防控指挥中心为医院设计的备用供电系统输电电路简图如图甲所示，矩形交流发电机匝数为n=50，线圈、导线的电阻均不计，在匀强磁场中以矩形线圈中轴线 为轴匀速转动，穿过线圈的磁通量 随时间t的变化图像如图乙所示， 。并与变压器的原线圈相连，变压器的副线圈接入到医院为医疗设备供电，变压器为理想变压器，假设额定电压为220V的医疗设备恰能正常工作。下列说法正确的有（　　）

目前，我国通过大力发展新能源，来减少碳排放，也制定2030年前碳达峰行动。风力发电机是将风能转化为电能的装置，世界最大风力发电机是由我国制造，其叶片长达107m。现有一风力发电机，它的叶片在风力的带动下转动。已知它的叶片转动时可形成半径为r的圆面，风向恰好跟叶片转动的圆面垂直，当风速为v、空气的密度为时，流到叶片旋转形成的圆面的空气约有的动能转变为叶片的动能。此后叶片带动发电机的线圈转动，使穿过发电机线圈的磁通量发生变化，且两者转速相同。叶片的动能约有转变为电能，发电机产生感应电动势的瞬时值表达式为。下列说法正确的是（   ）

如图甲，理想变压器的原、副线圈匝数比 ， 副线圈电路接有滑动变阻器和额定电压为、线圈电阻为的电动机M。原线圈输入的交流电压如图乙。闭合开关 ， 电动机正常工作，电流表示数为1A。下列判断正确的是（   ）

原副线圈共用一绕组的变压器为自耦变压器。如图所示，图中变压器为理想自耦变压器，A为理想交流电流表，电阻箱的电阻调为。当原线圈滑动头P调至线圈的中点位置，端输入按正弦变化的交变电压，下列说法中正确的是（   ）

发电机的示意图如图所示，边长为L的正方形金属框在磁感应强度为B的匀强磁场中以恒定角速度绕轴转动，阻值为R的电阻两端电压的最大值为。其他电阻不计。则金属框转动一周（   ）

如图所示，发电机线圈绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的电动势。线圈与理想升压变压器相连进行远距离输电，理想降压变压器的原、副线圈匝数之比为 ， 降压变压器副线圈接入一台“220V   1100W”的电动机，恰好正常工作，电动机内阻为10Ω，输电线路总电阻为25Ω，线圈及其余导线电阻不计，电表均为交流理想电表，则下列说法正确的是（   ）

如图所示，用一小型交流发电机向远处用户供电，已知发电机线圈abcd匝数 ， 面积 ， 发电机线圈电阻r不可忽略，线圈匀速转动的角速度 ， 匀强磁场的磁感应强度。输电时先用升压变压器将电压升高，到达用户区再用降压变压器将电压降下来后供用户使用。输电导线的总电阻 ， 变压器都是理想变压器，降压变压器原、副线圈的匝数比为 ， 若用户区标有“ ， ”的电动机恰能正常工作。求：

如图所示，交流发电机的矩形金属线圈abcd的边长 ， 匝数 ， 线圈的总电阻 ， 线圈位于磁感应强度的匀强磁场中，线圈平面与磁场方向平行。线圈的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环E、F（集流环）焊接在一起，并通过电刷与阻值的定值电阻连接。现使线圈绕过bc和ad边中点、且垂直于磁场的转轴OO'以角速度匀速转动。电路中其他电阻以及线圈的自感系数均可忽略不计。