高中物理交流电的平均值及其应用试题

发电机转子是100匝边长为20cm的正方形线圈，将它置于B=0.05T的匀强磁场中，绕着垂直于磁场方向的轴以的角速度转动，转动开始时线圈平面与磁场方向垂直，已知线圈的电阻为2，外电路的电阻为8，试求：
（1）交变电压的最大值，并写出交变电压瞬时值的表达式；
（2）外电路上所消耗的功率；（计算中取π²=10）
（3）从计时开始，线圈转过的过程中，通过电路的电量；

如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一匝数为N的矩形线圈，其面积为S，电阻为r，线圈两端外接一电阻为R的用电器和一个交流电压表。若线圈绕对称轴OOˊ以角速度ω做匀速转动，则线圈从图示位置转过90°的过程中，下列说法正确的是

A．通过电阻的电量为

B．穿过线圈平面的磁通量的改变量为NBS

C．交流电压表的示数为

D．电阻产生的热量为

中央电视台《焦点访谈》多次报道某些边远落后的农村用电电价过高，农民负担过重，其中客观原因是电网陈旧老化．近来进行农村电网改造，为减少远距离输电的损耗而降低电费价格，下列措施可行的是（   ）

A．提高输送电功率	B．提高输送电压
C．增大输送电流强度	D．加快输电速度

如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，R₁＝20 ，R₂＝10 。开关S闭合。已知通过R₁的正弦交流电如图乙所示，则：

A．交流电的频率为0.02 Hz

B．电阻R2的电功率约为40 W

C．原线圈输入电压的最大值为100V

D．若打开开关S，则电流表的示数将减小

如图所示为理想变压器原线圈所接交流电压的波形，原、副线圈匝数比n₁∶n₂＝10∶1，串联在原线圈电路中的电流表示数为1 A，下列说法中正确的是        (　　)

A．变压器的输出功率为200 W

B．变压器的输出功率为200 W

C．变压器输出端的交变电流的频率为50 Hz

D．穿过变压器铁芯的磁通量变化率的最大值为 Wb/s

某交流电源的电动势与时间呈正弦函数关系如图所示，此电源与一个R=10Ω的电阻构成闭合电路，不计其他电阻，下列说法正确的是

A．交变电流的周期为0.02s

B．交变电流的频率为0.5Hz

C．交变电流的有效值为2A

D．交变电流的有效值为2A

关于日光灯的镇流器，下列说法中正确的有：

A．镇流器产生的瞬时高压是来源于起动器两触片接通再断开的瞬间

B．镇流器在工作中总是产生高电压的

C．因为镇流器对交流电有较大的阻碍作用，所以在日光灯正常工作后，镇流器起着降压限流的作用

D．工作时维持灯管两端有高于电源的电压，使灯管正常工作

一台小型发电机产生的电动势随时间按正弦变化的规律如图甲所示．已知发电机线圈内阻为5.0 Ω，现外接一只电阻为95.0 Ω的灯泡，如图乙所示，则

A．电压表的示数为220 V

B．电路中的电流方向每秒钟改变50次

C．在t＝1x10^－^2 s的时刻，穿过线圈的磁通量最大

D．发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2 J

(16分)三峡水利枢纽工程是长江流域治理开发的关键工程，是中国规模最大的水利工程．枢纽控制流域面积为1.0×10⁶ km²，占长江流域面积的56%，坝址处年平均流量为Q＝4.51×10¹¹m³.水利枢纽的主要任务包括防洪、发电、航运三方面．在发电方面，三峡电站安装水轮发电机组26台，总装机容量(指26台发电机组同时工作的总发电功率)为P＝1.82×10⁷ kW，年平均发电量约为W＝8.40×10¹⁰ kW·h.该工程已全部竣工，电站主要向华中、华东电网供电，以缓解这两个地区的供电紧张局面．阅读上述资料，解答下列问题(水的密度ρ＝1.0×10³ kg/m³，g取10 m/s²)：
(1)若三峡电站上、下游水位差按h＝100 m计算，试推导三峡电站将水流的势能转化为电能的效率η的公式，并计算出效率η的数值．
(2)若26台发电机组全部建成并发电，要达到年发电量的要求，每台发电机组平均年发电时间t为多少天？
(3)将该电站的电能输送到华中地区，送电功率为P₁＝4.5×10⁵ kW，采用超高压输电，输电电压为U＝500 kV，而发电机输出的电压约为U₀＝18 kV.若输电线上损耗的功率为输电功率的5%，求发电站的升压变压器原、副线圈的匝数比和输电线路的总电阻．

配电变压器指配电系统中变换交流电压和电流的一种电器，如图为某理想变压器示意图，原副线圈匝数比为25：1，下列说法正确的（   ）

A．若原线圈的输入电压最大值为10kV，则电压表的示数为400V

B．若由于某种原因导致输入电压降低，则为了保证用户的正常用电，应增加副线圈的匝数

C．若输入电压不变，闭合电键s，电压表和电流表示数均减小

D．若输入电压不变，闭合电键s，原线圈中的电流将变大

如图所示，50匝矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小B=T的水平匀强磁场中，线框面积S=0.5m²，线框电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴OO′以角速度ω=200rad/s匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈线接入一只“220V，60W”灯泡，且灯泡正常发光，熔断器允许通过的最大电流为10A，下列说法正确的是：

A．图示位置穿过线框的磁通量为零

B．线框中产生交变电压的有效值为V

C．变压器原、副线圈匝数之比为25︰11

D．允许变压器输出的最大功率为5000W

如图所示是一个交流发电机的示意图，线框abcd处于匀强磁场中，已知ab＝bc＝10cm，匀强磁场的磁感应强度B＝1T，线圈的匝数N＝100，线圈的总电阻r＝5Ω，外电路负载电阻R＝5Ω，线圈以n＝10r/s，电表是理想电表。求

（1）电压表的示数？
（2）从图示位置开始经1/60s时感应电动势的瞬时值多大？
（3）从图示位置开始经1/60s的这段时间通过R的电量？
（4）线圈匀速转动一周外力做多少功？

正弦交变电源与电阻R、交流电压表按照图1所示的方式连接，R=10Ω，交流电压表的示数是10V.图2是交变电源输出电压u随时间t变化的图象.则（   ）

A.通过R的电流i_R随时间t变化的规律是i_R=cos100πt (A)
B.通过R的电流i_R随时间t变化的规律是i_R=cos50πt (V)
C.R两端的电压u_R随时间t变化的规律是u_R=5cos100πt (V)
D.R两端的电压u_R随时间t变化的规律是u_R=5cos50πt (V)

一交流电路如图甲所示，T为理想变压器，原、副线圈的匝数比为11：1，C为电容器，灯炮L的电阻为20。变压器的输入电压u随时间t变化的图线如图乙所示，闭合开关S后，下列说法正确的是

A．变压器输入电压瞬时值的表达式为u=2

B．由于电容器C可以通过交流电，灯泡L将不发光

C．通过灯泡L电流的有效值为

D．灯沟L每分钟产生的热量为1200J

如图所示,单匝线圈在匀强磁场中绕OO^/轴转动,已知从图示位置转过π/3时,线圈中的
电动势为V ,求：⑴此交变电动势的峰值和有效值；⑵若该线圈电阻为R=1Ω,
角速度ω为10rad/s,试写出通过电阻R的电流的瞬时表达式.