高中物理正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率试题

如图所示，矩形线圈abcd与可变电容器C、理想电流表A组成闭合电路。线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动，转动的角速度ω=100π rad/s。线圈的匝数N=100，边长ab=0.2m、ad=0.4m，电阻不计。磁场只分布在bc边的左侧，磁感应强度大小B=T。电容器放电时间不计。下列说法正确的是

A．该线圈产生的交流电动势峰值为50 V

B．该线圈产生的交流电动势有效值为25V

C．电容器的耐压值至少为50V

D．电容器的电容C变大时，电流表的示数变小

一单匝矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴线匀速转动时产生的正弦式交变电流，其电动势的变化规律如图线a所示，当调整线圈转速后，电动势的变化规律如图线b所示。以下关于这两个正弦式交变电流的说法正确的是

A．从图线可算出穿过线圈磁通量的最大值

B．线圈先后两次转速之比为2∶3

C．在图线a和b中，t=0时刻穿过线圈的磁通量均为零

D．图线b电动势的瞬时值表达式为e=100sin100πt/3(V)

如图所示，匀强磁场的磁感应强度B=0.5T，匝数为n=50的矩性线圈，绕转轴OO'垂直于匀强磁场匀速转动，每匝线圈长为L=25cm，宽为d=20cm，线圈每分钟转动1500转，在匀速转动过程中，从线圈平面经过图示位置时开始计时，求：
（1）写出交流感应电动势e的瞬时值表达式；
（2）若每匝线圈本身电阻r=0.02Ω，外接一只阻值为13Ω的用电器，使线圈和外电路构成闭合电路，写出交流感应电流I的瞬时值表达式；
（3）该交变电动势的有效值是多大,电流的有效值是多大,一周期内发热多少?

如图所示，有一矩形线圈的面积为S，匝数为N内阻不计，绕轴在水平方向的磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度做匀速转动，从图示位置开始计时。矩形线圈通过滑环接一理想变压器，滑动接头P上下移动时可改变输出电压，副线圈接有可调电阻R下列判断正确的是

A．矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为e=

B．矩形线圈从图示位置经过时间时，通过电流表的电荷量为0

C．当P位置不动j增大时，电压表读数也增大

D．当P位置向上移动、R不变时，电流表读数减小

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1所示，产生的交变电动势的图象如2图所示，则 （）

A．t =0.005s时线框的磁通量变化率 为零

B．t =0.01s时线框平面与中性面重合

C．线框产生的交变电动势有效值为311V

D．线框产生的交变电动势的频率为100Hz

一个矩形线圈在匀强磁场中转动产生的交流电伏，那么（）

A．该交流电频率是100赫兹

B．当t = 0时刻，线圈平面恰好与中性面重合

C．当t=1/200秒时，e有最大值

D．使用这个交流电的用电器，每通过一库仑的电量时，电流做功220焦耳

如右图所示，有一矩形线圈，面积为S，匝数为N，内阻为r，绕垂直磁感线的对称轴OO^/以角速度ω匀速转动，从图示位置转90⁰的过程中，下列说法正确的是

通过电阻R的电量
通过电阻R的电量
外力做功平均功率
从图示位置开始计时，则感应电动势随时间变化的规律为e＝NBSωsinωt

如图所示为交流发电机的示意图，矩形线圈的匝数N＝50匝，每匝线圈的边长L_ab＝0.4 m，L_bc＝0.2 m，矩形线圈所在处的匀强磁场的磁感应强度B＝0.2 T，线圈总电阻r＝1 Ω，外接电阻R＝9 Ω，线圈以n＝ π/100 r/s的转速在磁场中匀速转动，求：

若从线框过中性面开始计时，写出回路中的电流随时间变化的关系式．
交流电流表和交流电压表的读数．
此交流发电机的总功率和输出功率．
线圈从图示位置转过θ＝90°的过程中通过电阻R的电荷量

如图所示，匀强磁场竖直向下，大小为B，正方形边长为L的刚性金属框，ab边质量为m，其它边质量不计，总电阻为R，绕cd边可无摩擦转动，现从水平静止释放，经时间ts时ab边恰好以v第一次通过最低点，
求:

ab棒转到最低点时棒中的电流大小和方向
在ts时间内金属框中产生感应电流平均值和流过ab棒截面电量
在ts时间内金属框中产生感应电流有效值。

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下图甲所示。已知发电机线圈内阻为5.0Ω，则外接一只电阻为95.0Ω的灯泡，如下图乙所示。
求：
电压表的示数；
发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热；
若发电机是单匝线圈，通过线圈的最大磁通量。

如右图所示，N匝矩形导线框以角速度ω在磁感应强度为B的匀强磁场中绕轴OO′匀速转动，线框面积为S，线框的电阻、电感均不计，外电路接有电阻R、理想电流表和二极管D。二极管D具有单向导电性，即正向电阻为零，反向电阻无穷大。下列说法正确的是（）

A．图示位置电流为0
B．R两端电压的有效值
C．交流电流表的示数
D．一个周期内通过R的电荷量

如右图所示，矩形线框置于竖直向下的磁场中，通过导线与灵敏电流表相连，线框在磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动，图中线框平面处于竖直面内。下述说法正确的是（）

A．当线框由此转过90°时，线框转至中性面，则电流表示数为零

B．线框通过图中位置瞬间，穿过线框的磁通量最大，感应电流最大

C．当线框由此转过90°时，穿过线框的磁通量最大，感应电流最大

D．若使线框转动的角速度增大一倍，那么通过电流表电流的示数也增大一倍

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n=100、电阻 r="10" Ω，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R="90" Ω，与R并联的交流电压表为理想电表．在t=0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量φ随时间t按图（乙）所示正弦规律变化．求：

（1）交流发电机产生的电动势最大值；
（2）电路中交流电压表的示数。

如图所示，一个匝数为10的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.若把万用电表的选择开关拨到交流电压挡，测得a、b两点间的电压为20 V，则可知：从中性面开始计时，当t＝T/8时，穿过线圈的磁通量的变化率约为(　　)

A．1.41 Wb/s	B．2.0 Wb/s
C．14.1 Wb/s	D．20.0 Wb/s

．一正弦式电流的电压随时间变化的规律如图所示．由图可知 (　　)

A．该交变电流的电压瞬时值的表达式为u＝100sin(25t)V

B．该交变电流的频率为25 Hz

C．该交变电流的电压的有效值为100 V

D．若将该交流电压加在阻值为R＝100 Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率是50 W