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第五章 交变电流综合复习(一)
交变电流的产生和描述练习题
1、 单选题
1.小型交流发电机的矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动,产生的感应电动势与时间的关系是正弦函数。将发电机与一个标有“6 V,6 W”的小灯泡连接形成闭合回路,不计电路的其他电阻。当线圈的转速为n=5 r/s时,小灯泡恰好正常发光,则电路中电流的瞬时表达式为( )
A.i=sin 5t(A) B.i=sin 10πt(A)
C.i=1.41sin 5t(A) D.i=1.41sin 10πt(A)
2.如图,实验室一台手摇交流发电机的内阻r=1.0 Ω,外接R=9.0 Ω的电阻。闭合开关S,当发电机转子以某一转速匀速转动时,产生的电动势e=10sin 10πt(V),则( )
A.该交变电流的频率为10 Hz
B.该电动势的最大值为10 V
C.外接电阻R所消耗的电功率为10 W
D.电路中理想交流电流表的示数为1 A
3.线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动,产生的交变电流的图象如图所示,由图中信息可以判断( )
A.在A、C时刻线圈处于中性面位置
B.在B、D时刻穿过线圈的磁通量为零
C.从A~D线圈转过的角度为2π
D.若从O~D历时0.02 s,则在1 s内交变电流的方向改变了100次
4.现在的调光灯、调速电风扇是用可控硅电子元件来实现调控的。如图所示为经过一个双向可控硅调节后加在电灯上的电压,即在正弦交流电的每一个二分之一周期中,前面四分之一周期被截去。调节台灯上的旋钮可以控制截去的多少,从而改变电灯上的电压,那么现在电灯上的电压为( )
A.Um B. C. D.Um
5.图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图,其矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中,绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动,线圈的两端经集流环和电刷与电阻R=10 Ω连接,与电阻R并联的交流电压表为理想电表,示数是10 V。图乙是穿过矩形线圈磁通量Φ随时间t变化的图象。则下列说法正确的是( )
A.电阻R上的电功率为20 W
B.0.02 s时R两端的电压瞬时值为零
C.R两端的电压随时间变化的规律是u=14.1 cos 100πt(V)
D.通过R的电流随时间变化的规律是i=cos 50πt(A)
6.某交流电源电动势随时间变化的规律如图4所示,现用该电源对标称值为“5 V 10 W”的电动机供电,电源内阻不计,下列说法正确的是( )
A.电动机的内阻为2.5 Ω
B.电动机的发热功率为10 W
C.通过电动机的电流为2 A
D.通过电动机的电流为2 A
7.如图所示,一半径为L的导体圆环位于纸面内,O为圆心。环内两个圆心角为90°且关于O中心对称的扇形区域内分布有匀强磁场,两磁场的磁感应强度大小均为B、方向相反且均与纸面垂面。导体杆OM可绕O转动,M端通过滑动触点与圆环良好接触,在圆心和圆环间连有电阻R,不计圆环和导体杆的电阻,当杆OM以恒定角速度ω逆时针转动时,理想电流表A的示数为( )
图5
A. B. C. D.
8.如图甲所示,矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的中心轴OO′匀速转动,从图示位置开始计时,产生的感应电动势e随时间t的变化曲线如图乙所示。若线圈的转速变为原来的2倍,而其他条件保持不变,从图示位置转过90°开始计时,则能正确反映线圈中产生的电动势e随时间t的变化规律的图象是( )
9.如图所示,N匝矩形导线框以角速度ω绕对称轴OO′匀速转动,线框面积为S,线框电阻、电感均不计,在OO′左侧有磁感应强度为B的匀强磁场,外电路接有电阻R和理想电流表,那么可以确定的是( )
A.从图示时刻起,线框产生的瞬时电动势为e=NBωSsin ωt
B.电流表的示数I=NBS
C.R两端电压的有效值U=NBS
D.一个周期内R上产生的热量Q=
10.如图甲所示,在匀强磁场中,两个匝数相同的正方形金属线圈分别以不同的转速,绕与磁感线垂直的轴匀速转动,产生的交变电动势e随时间t变化的图像如图乙中曲线 a、b所示,则( )
A.t=0时刻,两线圈均处于垂直于中性面的位置
B.a、b对应的线圈转速之比为2∶3
C.a、b对应的两线圈面积之比为1∶1
D.若只改变两线圈的形状(匝数不变),则两线圈电动势的有效值之比一定不变
2. 多选题
11.(多选)如图所示,N匝矩形导线框在磁感应强度为B的匀强磁场中绕轴OO′匀速转动,线框面积为S,线框的电阻、电感均不计,外电路接有电阻R、理想电流表A和二极管D。电流表的示数为I,二极管D具有单向导电性,即正向电阻为零,反向电阻无穷大。下列说法正确的是( )
A.导线框转动的角速度为
B.导线框转动的角速度为
C.导线框转到图示位置时,导线