第13章 第1練　交變電流的產(chǎn)生和描述

1.在勻強磁場中，匝數(shù)N＝100的矩形線圈繞垂直磁感線的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢隨時間變化規(guī)律如圖所示，則下列說法正確的是()A．t＝0.5×10－2s時，線圈平面與中性面重合B．t＝1×10－2s時，線圈中磁通量變化率最大C．穿過每一匝線圈的最大磁通量為1×10－3WbD．線圈轉(zhuǎn)動的角速度為50πrad/s2.(2022·廣東卷·4)如圖是簡化的某種旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機原理圖．定子是僅匝數(shù)n不同的兩線圈，n1>n2，二者軸線在同一平面內(nèi)且相互垂直，兩線圈到其軸線交點O的距離相等，且均連接阻值為R的電阻，轉(zhuǎn)子是中心在O點的條形磁鐵，繞O點在該平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動時，兩線圈輸出正弦式交變電流．不計線圈電阻、自感及兩線圈間的相互影響，下列說法正確的是()A．兩線圈產(chǎn)生的電動勢的有效值相等B．兩線圈產(chǎn)生的交變電流頻率相等C．兩線圈產(chǎn)生的電動勢同時達到最大值D．兩電阻消耗的電功率相等3．一只低壓電源輸出的交變電壓為U＝10eq\r(2)sin314t(V)，π取3.14，以下說法正確的是()A．這只電源可以使“10V2W”的燈泡正常發(fā)光B．這只電源的交變電壓的周期是314sC．這只電源在t＝0.01s時電壓達到最大值D．“10V2μF”的電容器可以接在這只電源上4.(多選)如圖所示，圖線a是線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動時所產(chǎn)生正弦式交變電流的圖像，當調(diào)整線圈轉(zhuǎn)速后，其在同一磁場中勻速轉(zhuǎn)動過程所產(chǎn)生正弦式交變電流的圖像如圖線b所示．下列關(guān)于這兩個正弦式交變電流的說法中正確的是()A．在圖中t＝0時刻穿過線圈的磁通量均為零B．線圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比為3∶2C．交變電流a的電動勢瞬時值表達式為e＝10sin(5πt)VD．交變電流b的電動勢最大值為eq\f(20,3)V5.某爭辯小組成員設(shè)計了一個如圖所示的電路，已知純電阻R的阻值不隨溫度變化．與R并聯(lián)的是一個抱負的溝通電壓表，D是抱負二極管(它的導(dǎo)電特點是正向電阻為零，反向電阻為無窮大)．在A、B間加一溝通電壓，其瞬時值的表達式為u＝20eq\r(2)sin100πt(V)，則溝通電壓表的示數(shù)為()A．10VB．20VC．15VD．14.1V6．(2018·全國卷Ⅲ·16)一電阻接到方波溝通電源上，在一個周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q方；若該電阻接到正弦溝通電源上，在一個周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q正．該電阻上電壓的峰值均為u0，周期均為T，如圖所示．則Q方∶Q正等于()A．1∶eq\r(2) B.eq\r(2)∶1C．1∶2 D．2∶17．(多選)如圖所示，一個半徑為r的半圓形線圈，以直徑ab為軸勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速為n，ab的左側(cè)有垂直于紙面對里(與ab垂直)的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B.M和N是兩個集流環(huán)，負載電阻為R，線圈、電流表和連接導(dǎo)線的電阻不計，若圖示位置為初始時刻，則()A．感應(yīng)電動勢的最大值為2π2Bnr2B．從圖示位置起到轉(zhuǎn)過eq\f(1,4)轉(zhuǎn)的時間內(nèi)，負載電阻R上產(chǎn)生的熱量為eq\f(π4B2nr4,8R)C．從圖示位置起到轉(zhuǎn)過eq\f(1,4)轉(zhuǎn)的時間內(nèi)，通過負載電阻R的電荷量為eq\f(πBr2,2R)D．電流表的示數(shù)為eq\f(π2r2nB,2R)8．(多選)(2023·陜西咸陽市模擬)如圖所示，發(fā)電機內(nèi)部線圈處于磁體和圓柱形鐵芯之間的徑向磁場中，磁體的N、S極間的過渡區(qū)域?qū)挾群苄?，可忽視不計．線圈的匝數(shù)為N、面積為S、總電阻為r，線圈所在位置的磁感應(yīng)強度大小為B.當線圈以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動時，額定電壓為U、電阻為R的小燈泡在電路中恰能正常發(fā)光，則()A．發(fā)電機輸出的電流為矩形波溝通電B．燈泡兩端電壓U＝eq\f(\r(2),2)NBSωC．感應(yīng)電動勢的有效值是(1＋eq\f(r,R))UD．轉(zhuǎn)動過程中穿過線圈的磁通量始終為零9．(多選)如圖甲所示，電阻不計、面積S＝0.04m2的固定矩形線圈水平放置，與線圈平面垂直的空間有均勻分布的勻強磁場，磁場的磁感應(yīng)強度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示．此時與線圈連接的額定電壓是40V的燈泡正常發(fā)光，氖泡兩端瞬時電壓達到40V時開頭發(fā)光．下列說法正確的是(不計燈絲電阻隨溫度的變化)()A．氖泡兩端電壓的瞬時值表達式為u＝40eq\r(2)·cos100πt(V)B．矩形線圈匝數(shù)N＝50匝C．氖泡的發(fā)光頻率為50HzD．若將氖泡換成一個耐壓值為40V的電容器，電容器可以平安工作10.如圖所示，間距為L的光滑平行金屬導(dǎo)軌，水平地放置在豎直向上且磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中，一端接阻值為R的電阻．一有效電阻為r、質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒放置在導(dǎo)軌上，在外力F作用下從t＝0時刻開頭運動，其速度隨時間的變化規(guī)律為v＝vmsinωt，不計導(dǎo)軌電阻．求：(1)從t＝0到t＝eq\f(2π,ω)時間內(nèi)，電阻R上產(chǎn)生的熱量；(2)從t＝0到t＝eq\f(2π,ω)時間內(nèi)，外力F所做的功．11.(2023·山東德州市模擬)如圖所示，坐標系xOy的第一、四象限的兩塊區(qū)域內(nèi)分別存在垂直紙面對里、向外的勻強磁場，磁感應(yīng)強度的大小均為1.0T，兩塊區(qū)域曲線邊界的曲線方程為y＝0.5sin2πx(m)(0≤x≤1.0m)．現(xiàn)有一單匝矩形導(dǎo)線框abcd在拉力F的作用下，從圖示位置開頭沿x軸正方向以2m/s的速度做勻速直線運動，已知導(dǎo)線框長為1m、寬為0.5m、總電阻為1Ω，開頭時bc邊與y軸重合．則導(dǎo)線框穿過兩塊區(qū)域的整個過程拉力F做的功為()A．0.25J B．0.375JC．0.5J D．0.75J12．(多選)如圖所示的正方形線框abcd的邊長為L，每邊電阻均為r，在垂直于紙面對里、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中繞cd軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，c、d兩點與一阻值為r的電阻相連，各表均可視為