交变电流 描述交流电的物理量练习一 交变电流的产生及变化规律的求解【例1】、一单匝闭合线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动，在转动过程中，线框的最大磁通量为m，最大感应电动势为Em，下列说法正确的是 （ ）A、当磁通量为零时，感应电动势也为零 B、当磁通量减小时，感应电动势在增大C、当磁通量等于0.5m时，感应电动势也等于0.5Em D、角速度为Em /m【例2】、一个在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动的矩形线圈，当线圈转至中性面开始计时。t11/60s时，线圈中的感应电动势为50V，当t21/30s时，线圈中的感应电动势为50V，求：（1）感应电动势的最大值；（2）线圈转动的角速度的大小；（3）线圈中感应电动势的瞬时表达式。【例3】、如图，线圈abcd的面积是0.05m2，共100匝；线圈电阻1，外接电阻R9，匀强磁场的磁感应强度为B，当线圈以300r/min的转速匀速旋转时，求： 若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时表达式。 电路中电压表和电流表的示数各是多少？ 从图示位置转过900，通过电阻R的电量。【例4】、一单匝矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，通过线圈磁通量的变化情况如图（tAB=tBC=tCD）,问： A、B、C、D各时刻线圈平面与磁感线的夹角各是多少？ A、C两个时刻线圈中的感应电动势各是多少？ AB、AD两段时间内线圈中平均感应电动势各是多少？二 交流电有效值的计算【例5】、如图表示一交变电流随时间变化的图像，此交变电流的有效值是（ ）A、 B、5A Pu V12345ot/10-2su/V311C、 D、3.5A左图所示是某种型号的电热毯的电路图，电热毯接在交变电源上，通过装置P使加在电热丝上的电压的波形如右图所示。此时接在电热丝两端的交流电压表的读数为 A、110V B、156V C、220V D、311V【例6】、将一只电热器接到100V的直流电源上，在t时间内产生的热量Q，若将它分别接到u1=100sint(V)和u2=50sint(V)的交变电流源上，仍要产生Q热量，则所需时间为：（ ）A、t、2t B、2t、8t C、2t、2t D、t、tB【例8】、交流发电机转子有n匝线圈，每匝线圈所围面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，匀速转动的角速度为，线圈内电阻为r，外电路电阻为R。当线圈由图中实线位置匀速转动90到达虚线位置过程中，求：通过R的电荷量q为多少？R上产生电热QR为多少？外力做的功W为多少？三 电感、电容对交流电的影响C1C2【例9】 左右两个电路都是从左端输入信号，从右端输出信号。左图中输入的是高频、低频混合的交流信号，要求只输出低频信号；右图中输入的是直流和低频交流的混合信号，要求只输出低频交流信号。那么C1、C2中哪个该用大电容？哪个该用小电容？“二分频”，音箱内有两个不同口径的扬声器，它们的固有频率分别处于高音、低音频段，分别称为高音扬声器和低音扬声器音箱要将扩音机送来的含有不同频率的混合音频电流按高、低频段分离出来，送往相应的扬声器，以便使电流所携带的音频信息按原比例还原成高、低频的机械振动右图为音箱的电路图，高、低频混合电流由a、b端输入，L1和L2是线圈，C1和C2是电容器（ ） A甲扬声器是高音扬声器 BC2的作用是阻碍低频电流通过乙扬声器 CL1的作用是阻碍低频电流通过甲扬声器 DL2的作用是减弱乙扬声器的低频电流【例10】 电学元件的正确使用，对电路安全工作起着重要作用。某电解电容器上标有“25V ，450F”字样，下列说法中正确的是 A.此电容器在交流、直流电路25V的电压时都能正常工作B.此电容器只有在不超过25V的直流电压下才能正常工作C.当工作电压是直流25V时，电容才是450FD.若此电容器在交流电压下工作，交流电压的最大值不能超过25V【例11】如图板电容器与灯泡串联，接在交流电源上，灯泡正常发光，则 （ ）A、把电介质插入电容器，灯泡一定变亮B、把电容器两极板之间的距离增大，灯泡一定变亮C、把电容器两极板之间的正对面积减小，灯泡一定变亮D、使交流电的频率增大，灯泡一定变亮练习1.一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，线圈中的感应电动势e随时间变化如图所示，下面说法正确的是()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改变方向时，通过线圈的磁通量的绝对值都为最大2.一电灯标有“220 V60 W”字样，现在把它接入最大值为311 V的正弦式交流电路中，则()A灯的实际功率大小为60 W B灯丝将烧断C只能暗淡发光 D能正常发光3.在相同的时间内，某正弦式交变电流通过一阻值为100 的电阻产生的热量，与一电流为3 A的直流电通过同一阻值的电阻产生的热量相等，则()A.此交变电流的有效值为3 A，最大值为3 AB.此交变电流的有效值为3 A，最大值为6 AC.电阻两端的交流电压的有效值为300 V，最大值为300 VD.电阻两端的交流电压的有效值为300 V，最大值为600 V4.某交流发电机产生的感应电动势与时间的关系如图所示，如果其他条件不变，使线圈的转速加倍，则交流电动势的最大值和周期分别为()A.400V，0.02sB.200V，0.02sC.400V，0.08sD.200V，0.08s5.在图所示电路中，A是熔断电流I02 A的保险丝，R是可变电阻，S是交流电源交流电源的内电阻不计，其电动势随时间变化的规律是e220sin314t V为了不使保险丝熔断，可变电阻的阻值应该大于()A110 B110 C220 D220 6.两个相同的电阻，分别通以如图所示的正弦式交变电流和方波式交变电流，两种交变电流的最大值相等，周期相等则在一个周期内，正弦式交变电流在电阻上产生的焦耳热Q1与方波式交变电流在电阻上产生的焦耳热Q2之比等于()A31 B12 C21 D437.一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，周期为T.从中性面开始计时，当tT时，线圈中感应电动势的瞬时值为2 V，则此交变电流的有效值为()A2 V B2 V C. V D. V8.电阻R1、R2与交流电源按照图方式连接，R110 ，R220 .合上开关S后，通过电阻R2的正弦式交变电流i随时间t变化的情况如图所示则()A通过R1的电流有效值是1.2 A BR1两端的电压有效值是6 VC通过R2的电流最大值是1.2 A DR2两端的电压最大值是6 V9.右图表示一交变电流随时间而变化的图象，此交流电流的有效值是()A.5AB.5AC.AD.3.5A10.（09福建卷）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。已知发电机线圈内阻为5.0，则外接一只电阻为95.0的灯泡，如图乙所示，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.灯泡实际消耗的功率为484w D.发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2J11.正弦交流电压U=50sin314t(V)，加在一氖管两端，已知当氖管两端的电压达到25v时才开始发光，则此氖管在一个周期内发光的总时间为()A.0.02B.0.0025sC.0.01sD.0.005s12.如图所示的电表均为理想的交流电表，保险丝P的熔断电流为2A，电容器C的击穿电压为300V。若在a、b间加正弦交流电压，并适当地调节R0和R接入电路中的阻值，使P恰好不被熔断，C恰好不被击穿，则电流表的读数为 A，电压表的读数为 V。13.如图所示，匀强磁场的磁感应强度B0.5 T，边长L10 cm的正方形线圈abcd共100匝，线圈电阻r1 ，线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO匀速转动，角速度2 rad/s，外电路电阻R4 ，求：(1)在图中标出此刻线圈内感应电流的方向(2)转动过程中感应电动势的最大值；(3)由图示位置(线圈平面与磁感线平行)转过60角时的瞬时感应电动势；(4)由图示位置转过60角的过程中产生的平均感应电动势；(5)交流电压表的示数；(6)线圈转动一周外力所做的功；(7)线圈转过60角的过程中，通过R的电荷量是多少？(8)由图示位置(线圈平面与磁感线平行)转过60角时bc边受到的安培力是多大？4第 页 共 4 页