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高中物理
交变电流的产生及规律
交变电流的产生及规律 知识点题库
如图所示,图线
a
是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生正弦交流电的图象,当调整线圈转速后,所产生正弦交流电的图象如图线
b
所示,以下关于这两个正弦交流电的说法正确的是( )
A .
在图中
t
=0时刻穿过线圈的磁通量均为零
B .
线圈先、后两次转速之比为5:2
C .
交流电
a
的瞬时值表达式为
u
=10
sin5πt
(
V
)
D .
交流电
b
的最大值为5
V
如图所示为一小型交流发电机模型,矩形线圈在匀强磁场中绕中心轴以较小的角速度转动,线圈通过两滑环与电刷和电流表相连,在实验中可看到( )
A .
电流表指针将左右摆动
B .
线圈平面转到与磁感线相垂直时,电流表的指针偏转最大
C .
线圈平面转到与磁感线相平行时,电流表的指针偏转最小
D .
线圈匀速转动时,电流表的指针指向一个方向的固定值
如图是一电热水壶的铭牌,由铭牌可知,该电热水壶在额定电压下工作时,所使用的交流电压的最大值为
V,交流电的周期为
s.
电器名称:电热水壶
型 号:WK﹣9016B
额定电压:220V
工作频率:50Hz
额定功率:2 200W.
交流发电机工作时,电动势瞬时值表达式为e=E
m
sinωt,若将电枢的转速提高1倍,同时将电枢所围面积减小一半,其他条件不变。则其电动势瞬时值的表达式为
.
我国照明电压的瞬时值表达式为e=220
sin 100πt V,它的周期是
,在1s内电流的方向改变
次,电压最大值为
.
如图所示,在第一个周期时间内,线圈转到中性面的时刻为
末,此时穿过线圈的磁通量
(填最大,最小或零.下同),流过线圈的电流为
.在0.02s末时刻,线圈在磁场中的位置是
.
实验室里的交流发电机可简化为如图所示的模型,正方形线圈(电阻不计)在水平匀强磁场中,绕垂直于磁感线的OO′轴匀速转动.今在发电机的输出端接一个电阻R和理想电压表,并让线圈每秒转25圈,读出电压表的示数为10V.已知R=10Ω,线圈电阻忽略不计,下列说法正确的是( )
A .
线圈位于图中位置时,线圈中的瞬时电流为零
B .
从线圈经过中性面开始计时,线圈中电压瞬时值表达式为U=10sin50πt(V)
C .
流过电阻R的电流每秒方向改变50次
D .
电阻R上的热功率等于10W
如图所示,面积为0.02m
2
、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.求:
(1) 线圈中感应电动势的表达式;
(2) 由图示位置转过30°角的过程产生的平均感应电动势;
(3) 当原、副线圈匝数比为2:1时,求电阻R上消耗的功率.
边长为L的正方形的n匝线框在匀强磁场B中以角速度ω匀速转动,设灯泡的电阻为R,其它电阻不计.从如图位置开始计时,则
(1) 求转动过程中感应电动势的最大值.
(2) 电流表的示数.
欲增大交流发电机的感应电动势而不改变频率,下面措施中不能采用的是( )
A .
增大转速
B .
增大磁感应强度
C .
增加线圈匝数
D .
增大线圈的包围面积
如图所示,匀强磁场的磁感应强度为
B
=0.5 T,矩形线圈的匝数
N
=100匝,边长
Lab
=0.2 m,
Lbc
=0.1 m,以3 000 r/min的转速匀速转动,若从线圈平面通过中性面时开始计时,试求:
(1) 交变电动势的瞬时值表达式;
(2) 若线圈总电阻为2 Ω,线圈外接电阻为8 Ω,写出交变电流的瞬时值表达式;
(3) 线圈由图示位置转过
的过程中,交变电动势的平均值.
图甲是小型交流发电机的示意图,两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场,
为交流电流表。线圈绕垂直于磁场的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动,从图示位置开始计时,产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示。以下判断正确的是( )
A .
电流表的示数为10 A
B .
线圈转动的角速度为50π rad/s
C .
0.01 s时线圈平面与磁场方向平行
D .
0.02 s时电阻R中电流的方向自右向左
如图为小型旋转电枢式交流发电机的原理图,其矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中,绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动,线圈的两端经集流环和电刷与电阻R=10Ω连接,t=0时线圈以T=0.02s的周期从图中位置开始转动,转动时理想交流电压表示数为10 V.则( )
A .
电阻R上的电功率为20W
B .
R两端的电压u随时间变化的规律是u=10
cos100πt(V)
C .
0.02s时R两端的电压瞬时值为零
D .
通过R的电流i随时间t变化的规律是i=
cos50πt(A)
一个小型交流发电机的原理示意图如图所示,两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场,线圈绕垂直于磁场的水平轴
匀速转动。当线圈平面转到与水平面成
角时,线圈产生的电动势为
,则该发动机所产生的电动势的有效值为( )
A .
B .
C .
D .
图甲是小型交流发电机的示意图,线圈绕水平轴
匀速转动,
为交流电流表。从图示位置开始计时,产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示。则( )
A .
电流的频率是100Hz
B .
电流表的示数为10A
C .
电路中的电流方向每秒钟改变100次
D .
0.02s时穿过线圈平面的磁通量最大
如图甲所示,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。产生的电动势随时间变化的规律如图乙所示。下列说法正确的是( )
A .
时,金属线框平面与磁感线平行
B .
该交变电流的电动势的有效值为
C .
矩形金属线框平面与中性面的夹角为60°时,电动势的瞬时值为
D .
该交变电流的电动势的瞬时值表达式为
如图所示矩形线框置于磁场中,该磁场可视为匀强磁场。线框通过导线与电阻构成闭合电路,线框在磁场中绕垂直于磁场方向的转轴逆时针匀速转动,下列说法正确的是( )
A .
线框通过图中位置瞬间,通过电阻的电流瞬时值为0
B .
线框通过图中位置瞬间,穿过线框的磁通量变化率最大
C .
线框通过图中位置瞬间,线框中的电流方向由A到B
D .
若使线框转动的角速度增大一倍,那么通过电阻电流的有效值变为原来的
倍
手摇式发电机的简化如图,发电机线圈内阻为1Ω,产生的电动势随时间变化的规律为
。现将发电机与阻值为9Ω的灯泡组成闭合电路,图示位置为线框平面与磁感线平行,若灯丝电阻不随温度变化,下列说法正确的是( )
A .
电压表的示数为10V
B .
线框转动到图示位置时,灯泡中电流瞬时值为零
C .
线框由图示位置转
圈,回路中灯泡消耗的电能为0.45J
D .
线框由图示位置转
圈,通过灯泡的电荷量为
图甲是一台小型发电机的构造示意图,线圈逆时针转动,产生的电动势e随时间t变化的正弦规律图像如图乙所示。发电机线圈的内电阻不计,外接灯泡的电阻为12Ω。下列说法正确的是( )
A .
在t=0.01s时刻,穿过线圈的磁通量为零
B .
电压表的示数为
V
C .
灯泡消耗的电功率为3W
D .
若其它条件不变,仅将线圈的转速提高一倍,则线圈电动势的表达式e=12
sin100
t(V)
一个50匝的闭合矩形金属线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的固定轴匀速转动,穿过该线圈的磁通量随时间按如图所示规律变化,已知线圈的电阻为2Ω,则( )
A .
时,线圈中的磁通量变化率为0.08πV
B .
时,线圈中的磁通量变化率为0.04πV
C .
1~1.5s内,通过一匝线圈横截面的电量为0
D .
1~1.5s内,通过一匝线圈横截面的电量为1C
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下图为某动物体内神经调节的部分结构示意图
如图,在菱形ABCD中,点A在x轴上,点B的坐标
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______,they set out to break the record for crosschannel
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下列各句中,没胆语病、句意明确的一句是(
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2012年7月28-8月12日,第30届夏季奥运会在英国
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