高中物理正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率试题

如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为10：1，A、V均为理想电表，R为光敏电阻(其阻值随光强增大而减小)，L_l和L₂是两个完全相同的灯泡．原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压u，下列说法正确的是

A．电压u的频率为100 Hz
B．电压表V的示数为
C．当照射R的光强增大时，电流表A的示数变大
D．当L_l的灯丝烧断后，电压表V的示数会变大

如图所示，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，副线圈接入电阻的阻值，则

A．通过电阻的电流是22A

B．交流电的频率是l00Hz

C．与电阻并联的电压表的示数是100V

D．变压器的输入功率是484W

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，如图乙所示，产生的交变电动势随时间变化规律的图象如图甲所示，已知发电机线圈内阻为1.0，外接一只电阻为9.0的灯泡，则

A．电压表V的示数为20V

B．电路中的电流方向每秒改变5次

C．灯泡实际消耗的功率为36W

D．电动势随时间变化的瞬时值表达式为

如图为小型交流发电机的示意图，线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO’沿逆时针方向匀速转动，转速为50 r／s，线圈的电阻为，电阻，降压变压器原副线圈匝数比为10：1，电压表的示数为10 V，如果从图示位置开始计时，下列说法中正确的是

A．变压器原线圈两端的电压为100V

B．电阻R的功率为10W

C．电动势的有效值为110V

D．电动势瞬时值表达式为

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，图中电流表为交流电流表。线圈绕垂直于磁场方向的水平轴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．线圈转动的角速度为50π rad/s

B．电流表的示数为10A

C．0.01 s时线圈平面与磁场方向垂直

D．0.02 s时电阻R中电流的方向自左向右

矩形线框绕垂直于磁场的轴匀速转动产生交流电，电动势瞬时值表达式为（V），下列说法正确的是（）
A t = 0时刻穿过线框的磁通量为零
B电动势的有效值为220V
C 交流电的周期为0 01s
D 若转速增大1倍，其它条件不变，则电动势瞬时值表达式为（V）

如图甲所示，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，输出交流电的电动势图象如图乙所示，经原副线圈的匝数比为1:10的理想变压器给一个灯泡供电如图丙所示，副线圈电路中灯泡额定功率为22W．现闭合开关，灯泡正常发光。则（）

A．t=0.01s时刻穿过线框回路的磁通量为零

B．交流发电机的转速为100r／s

C．变压器原线圈中电流表示数为1A

D．灯泡的额定电压为220V

如图甲所示，相距为L的光滑平行金属导轨水平放置，导轨一部分处在以OO′为右边界匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直导轨平面向下，导轨右侧接有定值电阻R，导轨电阻忽略不计。在距边界OO′也为L处垂直导轨放置一质量为m、电阻r的金属杆ab。

（1）若金属杆ab固定在导轨上的初位置，磁场的磁感应强度在t时间内由B均匀减小到零，求此过程中电阻R上产生的电量q。
（2）若ab杆在恒力作用下由静止开始向右运动3L距离，其速度—位移的关系图象如图乙所示（图中所示量为已知量）。求此过程中电阻R上产生的焦耳热Q₁。
（3）若ab杆固定在导轨上的初始位置，使匀强磁场保持大小不变绕OO′轴匀速转动。若磁场方向由图示位置开始转过的过程中，电路中产生的焦耳热为Q₂. 则磁场转动的角速度ω大小是多少？

如图所示，图甲、图乙分别表示两种电压的波形，其中图甲所示的电压按正弦规律变化，下列说法正确的是

A．图甲表示交流电，图乙表示直流电

B．图甲电压的有效值为220V，图乙电压的有效值小于220V

C．图乙电压的瞬时值表达式为

D．图甲电压经过匝数比为10:1的变压器变压后，频率变为原来的0.1倍

一个电热器接在10 V的直流电源上，消耗的功率是P；当把它接在一个正弦式交变电源上时，消耗的功率是，则该交变电压的峰值是

A．5 V

B．12 V

C．7.1 V

D．10 V

小型手摇发电机线圈共 $N$匝，每匝可简化为矩形线圈 $abcd$，磁极间的磁场视为匀强磁场，方向垂直于线圈中心轴OO′，线圈绕OO′匀速转动，如图所示。矩形线圈 $ab$边和 $cd$边产生的感应电动势的最大值都为 $e_0$，不计线圈电阻，则发电机输出电压

A．

峰值是 $e_0$

B．

峰值是2 $e_0$

C．

有效值是 $\frac{\sqrt{2}}{2}N{e}_0$

D．

有效值是 $\sqrt{2}N{e}_0$

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t＝T时，线圈中感应电动势的瞬时值为2 V，则此交流电的有效值为（）

A．2V

B．2 V

C．V

D．V

在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转动轴匀速转动，如图甲所示。产生的交变电动势随时间变化的规律如图乙所示。则下列说法正确的是（）

A．t=0.01s时穿过线框的磁通量最小

B．该交变电动势的有效值为

C．该交变电动势的瞬时值表达式为

D．电动势瞬时值为22V时，线圈平面与中性面的夹角为45°

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=10Ω，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R =90Ω，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Ф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的最大值；
（2）电路中交流电压表的示数。

如图所示为理想变压器原线圈所接正弦交流电源两端的电压－时间图象。原、副线圈匝数比n₁∶n₂＝10∶1，串联在原线圈电路中交流电流表的示数为1A，则

A．变压器原线圈所接交流电压的有效值为311V

B．变压器输出端所接电压表的示数为22V

C．变压器输出端交变电流的频率为50Hz

D．变压器的输出功率为220W