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交变电流的产生题库
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高中物理>交变电流的产生
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简介
高中物理-交变电流的产生
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题目预览(可预览10题)
【简答题】
[1/272]如图所示，矩形线圈abcd 【图片】在匀强磁场中沿逆时针方向匀速转动，可产生交流电.当线圈转到图示位置时，电流表指针偏向右方，当线圈由图示位置继续转动...
参考答案：
| D |
参考解析：
无
【简答题】
[2/272]一个闭合的矩形线圈放在匀强磁场中匀速转动，角速度为ω时，线圈中产生的交变电动势的最大值为E 0，周期为T 0，外力提供的功率为P 0.若使线圈转动的角...
参考答案：
|
D
|
参考解析：
设线圈为N匝，面积为S，所在区域磁感应强度为B，当角速度为ω时，产生的最大感应电动势E
0＝NBSω，周期T
0＝
，外力提供的功率P
0＝
＝
＝
.当角速度为2ω时，产生的最大感应电动势E＝2NBSω＝2E
0，周期T＝
＝
＝
T
0，外力提供的功率P＝
＝
＝4P
0.故选项D对．
，外力提供的功率P
0＝
＝
＝
.当角速度为2ω时，产生的最大感应电动势E＝2NBSω＝2E
0，周期T＝
＝
＝
T
0，外力提供的功率P＝
＝
＝4P
0.故选项D对．
【简答题】
[3/272]正弦交流电源与电阻R 1､R 2､交流电压表按图甲所示的方式连接,R 1=20Ω,R 2=10Ω,交流电压表的示数是20V.图乙是交变电源输出电压u随...
参考答案：
|
A
|
参考解析：
由乙图可知,交流电的周期T=0.2s,角速度ω=10π,由u=U
mcosωt,则u
2=U
mcos10πt=20
cos10πt,所以CD选项均错;通过R
1的电流i
1=
得A选项正确,B选项错误.
cos10πt,所以CD选项均错;通过R
1的电流i
1=
得A选项正确,B选项错误.
【简答题】
[4/272]线圈在匀强磁场中转动产生电动势 【图片】，则下列说法正确的是 ( )． A．t＝0时，线圈平面位于中性面B．t＝0时，穿过线圈的磁通量最大C．t＝0...
参考答案：
|
AB
|
参考解析：
由电动势的瞬时值表达式，计时从线圈位于中性面时开始，所以 t＝0时，线圈平面位于中性面，磁通量为最大，但此时导线线速度方向与磁感线平行，切割磁感线的有效速率为零，A、B正确，C错误．当 t＝0.4 s时， e＝10sin(20π×0.4) V＝0，D错误
故选AB
点评：学会通过瞬时感应电动势来判定在什么时刻，线圈处于什么位置；同时还能画出磁通量随着时间变化的图象及线圈中的电流随着时间变化的规律．
【简答题】
[5/272]交流发电机矩形线圈边长ab="cd=0.4" m，bc="ad=0.2" m，共50匝，线圈电阻r="1" Ω，线圈在B="0.2" T的匀强磁场中，...
参考答案：
|
（1）e = E
max cos(ωt) 160 cos(200t) (V)（2）98.98V（3）1400W
|
参考解析：
(1) 根据公式可得：E max = nBSω="160" V （2分）
e = E max cos(ωt) 160 cos(200t) (V) （1分）
(2) 根据闭合回路欧姆定律得：I 有效=E max/
(R+r)= 10
A （2分）
电压表读数为U 有效=I 有效R=70
V="98.98V" （2分）
(3) 根据公式可得： P R= I 有效 2R=1400W （3分）
点评：本题考查交变电流最大值、有效值的理解和应用的能力，对于交流电表的测量值、计算交流电功率、电功等都用到有效值．
【简答题】
[6/272]交流发电机工作时，电动势瞬时值表达式为e=E msinωt,若将电枢的转速提高1倍，同时将电枢所围面积减小一半，其他条件不变。则其电动势瞬时值的表达式...
参考答案：
|
e=Emsin2ωt
|
参考解析：
分析：根据交流发电机工作时的电动势最大值表达式，求出电枢的转速提高一倍，电枢所围面积减小一半时感应电动势最大值，再写出电动势的表达式．
解：交流发电机工作时的电动势最大值表达式E m=NBSω，将发电机电枢的转速提高一倍，同时将电枢所围面积减小一半，电动势最大值表达式E m′=NB
?2ω=NBSω=E
m，角速度为ω′=2ω，则其电动势变为e=E
msin2ωt．
故答案为：e=Emsin2ωt
【简答题】
[7/272]如下图所示，匀强磁场磁感应强度B=0.5T，匝数为n=50匝的矩形线圈，绕垂直于匀强磁场的转轴OO′匀速转动，每匝线圈长为L=25cm，宽为d=20c...
参考答案：
|
小题1:e =196cos（50πt）V 小题2:i= 14cos（50πt）A 小题3:e′=196sin（50πt）V i′=14sin（50πt）A |
参考解析：
（1）线圈匝数n=50，磁场的磁感应强度B=0.5T，线圈转动的角速度ω=2πf=2π×
rad/s="50π" rad/s，
线圈的面积S=Ld=0.05m 2（2分）
所以E m=nBSω=50×0.5×0.05×50πV=196V（1分）
从图示位置计时，有e=E mcosωt=196cos（50πt）V（1分）
（2）若r=0.02Ω，则r′=" 50r" = 0.02×50Ω=1.0Ω（1分）
R 总=" R" + r′=" 13Ω" +1Ω=14Ω（1分）
I m=
A="14" A（1分）
所以i=I m cosωt= 14cos（50πt）A（1分）
（3）若从线圈平面与磁感线垂直的位置开始计时，即从中性面开始计时，感应电动势和电流的瞬时值分别为 e′=196sin（50πt）V（1分），i′=14sin（50πt）A（1分）
rad/s="50π" rad/s，
线圈的面积S=Ld=0.05m 2（2分）
所以E m=nBSω=50×0.5×0.05×50πV=196V（1分）
从图示位置计时，有e=E mcosωt=196cos（50πt）V（1分）
（2）若r=0.02Ω，则r′=" 50r" = 0.02×50Ω=1.0Ω（1分）
R 总=" R" + r′=" 13Ω" +1Ω=14Ω（1分）
I m=
A="14" A（1分）
所以i=I m cosωt= 14cos（50πt）A（1分）
（3）若从线圈平面与磁感线垂直的位置开始计时，即从中性面开始计时，感应电动势和电流的瞬时值分别为 e′=196sin（50πt）V（1分），i′=14sin（50πt）A（1分）
【简答题】
[8/272]面积为S，匝数为N的矩形线框，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕与磁场方向相垂直的轴匀速转动，轴线穿过线框的中心，位于线框平面内，且与线框的两条边相垂直，...
参考答案：
|
C
|
参考解析：
要使灯泡正常发光，加在灯泡两端电压的有效值必为灯泡的额定电压.即E=U①
而
②
E m="NBSω " ③
由①②③得
④
而ω="2πn " ⑤
由④⑤得
.故选项C正确.
而
②
E m="NBSω " ③
由①②③得
④
而ω="2πn " ⑤
由④⑤得
.故选项C正确.
【简答题】
[9/272]下图中哪些情况线圈中产生了交流电 ( )． 【图片】
参考答案：
|
BCD
|
参考解析：
由于发电机是发电，所以其构造中没有电源，所以如图所示是发电机模型，它是利用 电磁感应原理工作的，是将机械能转化成 电能．手摇发电机产生电流的大小和方向随时间作周期性变化，这种电流叫做交流电，家庭电路使用的电流是交流电．
A线圈如图所示转动，穿过线圈的磁通量不变，所以没有感应电流出现，故A错误；
B、C、D、均属于穿过线圈磁通量发生变化，且有感应电流方向改变的，感应电流大小也变化的，故BCD均正确，A错误；
故选：BCD．
点评：要解答本题需掌握：①发电机是利用电磁感应原理工作的，以及发电机的能量的转化是把机械能转化为电能．②交流电是指大小和方向随时间做周期性的变化．
【简答题】
[10/272]矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势如右图所示，则 【图片】A．t1时刻线圈通过中性面B．t2时刻线圈中磁通量最大C．t3时刻线圈中磁通量变化率最...
参考答案：
|
AD
|
参考解析：
根据法拉第电磁感应定律，
即磁通量变化量和时间的比值，、t
1时刻t
3时刻感应电动势最小，即磁通量变化率最小，此时磁通量最大，也就是线圈在中性面，A对C错。t
2时刻t
4时刻感应电动势最大，即磁通量变化率最大，此时磁通量最小，B错D对
