高中物理正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率试题

一交流发电机输出电压为，加在匝数比为1：n的理想升压变压器的原线圈上，变压器的副线圈通过总电阻为R的输电线向用户供电，若发电机的输出功率为P，则输电线上消耗的功率为（）

A．

B．

C．

D．

理想变压器原副线圈匝数比为10:1，一正弦交流电经变压器变压后对电阻R供电，电路如图甲所示。图乙是原线圈两端电压u随时间t变化的图象，R的阻值为10Ω。交流电流表与交流电压表均为理想电表，下列说法正确的是

A．交流电的频率变为原来的

B．交流电流表A的读数为2A

C．电阻R两端的电压为20V

D．电阻R上的热功率为4000 W

如图1所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1，R₁=20Ω, R₂= 30Ω,C为电容器，已知通过R₁的正弦交流电如图2所示，则( )

A．交流电的频率为0.02Hz

B．原线圈输入电压的最大值为282.8V

C．电阻R2的电功率约为6.67W

D．通过R3的电流始终为零

如图所示，交流发电机的矩形线圈abcd中，ab＝cd＝50 cm，bc＝ad＝30 cm，匝数n＝100匝，线圈电阻r＝0.2 Ω，外电阻R＝4.8 Ω。线圈在磁感应强度B＝0.05 T的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO′匀速转动，角速度ω＝100π rad/s。

（1）求产生感应电动势的最大值。
（2）若从图示位置开始计时，写出感应电流随时间变化的函数表达式。
（3）交流电流表和交流电压表的示数各为多少？
（4）此发电机的功率为多少？

在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为T，转轴垂直于磁场方向，线圈电阻为2Ω，从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过了60°的感应电流为1A，那么

A．线圈中感应电流的有效值为2A

B．线圈消耗的电功率为4W

C．任意时刻线圈中的感应电动势为

D．任意时刻穿过线圈的磁通量为

如图所示，一台模型发电机的电枢是矩形导线框ABCD，电枢绕垂直于磁场方向的线框对称中 心线OO′忆勻速转动，通过电刷与一理想变压器连接，已知该变压器原线圈匣数n₁=1000匣，副线圈匣数n₂=200匣，副线圈中接一“44V，44W”的电动机，此时它正常工作。所有线圈及导线电阻不计，电表对电路的影响忽略不计，则下列说法正确的是：

A．电压表的读数为220V

B．若仅将矩型线圈变为圆形（线圈匣数、导线材料以 及单匣长度不变冤，电压表示数将增大

C．图示时刻，磁通量最大，电动势为0，因此电压表的读数为 0

D．若该电动机的内阻为8Ω，则它的输出功率为32W

一交流电压为u=100sin100πtV，由此表达式可知．（）

A．用交流电压表测该电压，其示数为50V

B．该交流电压的周期为0.02s

C．将该电压加在“100V100W”的灯泡两端，灯泡的实际功率小于100W

D．t=s时，该交流电压的瞬时值为100V

如图，理想变压器原线圈输入电压u=U_msinωt，副线圈电路中R₀为定值电阻，R是滑动变阻器。V₁和V₂是理想交流电压表，示数分别用U₁和U₂表示；A₁和A₂是理想交流电流表，示数分别用I₁和I₂表示。下列说法正确的是

A．滑片P向下滑动过程中，U1不变、I1变大

B．U1和U2表示电压的最大值

C．I1和I2表示电流的瞬间值

D．滑片P向下滑动过程中，U2变小、I1变小

有一个电热器，工作时的电阻为50，接在电压（V）的交流电源上，求：
（1）该电热器两端电压的有效值；
（2）该电热器消耗的电功率；
（3）10s 时间内电热器中的电流方向发生改变的次数。

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

如图所示，理想变压器原线圈输入电压u=U_msint，副线圈电路中R₀为定值电阻，R是滑动变阻器。v1和v2是理想交流电压表，示数分别用U₁和U₂表示；A1和A2是理想交流电流表，示数分别用I₁和I₂表示。下列说法正确的是

A．I1和I2表示电流的平均值

B．U1和U2表示电压的最大值

C．滑片P向下滑动过程中，U2不变、I1变大

D．滑片P向下滑动过程中，U2变小、I2变大

如图甲为理想变压器的示意图，其原、副线圈的匝数比为5:1电压表和电流表均为理想交流电表，R_t为阻值随温度升高而变大的热敏电阻，R₁为定值电阻。若发电机向原线圈输入如图乙所示的正弦交流电，则下列说法中正确的是

A．输入变压器原线圈的交流电压的表达式为V

B．t=0.015s时，发电机的线圈平面与磁场方向垂直

C．变压器原、副线圈中的电流之比为1:5

D．Rt温度升高时，电流表的示数变小，伏特表的读数不变。

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