内容正文:
5.交变电流的产生及描述
如图是演示用的手摇发电机模型,N 匝面
积为S 的线圈以角速率ω 转动,从某次经过中
性面开始计时.
(1)矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时,一定
会产生正弦式交变电流. ( )
(2)矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向
的轴匀速转动经过中性面时,线圈中的感
应电动势为零,电流方向发生改变.( )
(3)交流电压表和电流表测量的是交流电的
峰值. ( )
(4)交变电流的峰值总是有效值的 2倍.
( )
(5)可以用平均值计算交变电流产生的热量.
( )
(6)交流电路中电压表、电流表的示数都是有
效值. ( )
(7)正弦交变电流14
周期与1
2
周期内电流的有
效值一定不同. ( )
一、选择题
1.(多选)一个矩形线圈在匀强磁场中转动,产生
的感应电动势e=220 2sin100πtV,则( )
A.交流电的频率是100πHz
B.t=0时,线圈位于中性面
C.交流电的周期是0.02s
D.t=0.05s时,e有最大值
2.如图所示一矩形线圈
绕与匀强磁场垂直的
中心轴 OO′沿顺时针
方向转动,引出线的两
端分别与相互绝缘的
两个半圆形铜环P和 Q 相连,P和 Q 又通
过固定的电刷与电阻R 相连.在线圈转动
过程中,通过电阻R 的电流 ( )
A.大小和方向都随时间做周期性变化
B.大小和方向都不随时间做周期性变化
C.大小不断变化,方向总是P→R→Q
D.大小不断变化,方向总是 Q→R→P
3.(多选)矩形线圈的匝数
为50匝,在匀强磁场中
绕垂直于磁场的轴匀速
转动时,穿过线圈的磁
通量随时间的变化规律如图所示.下列结论
正确的是 ( )
A.在t=0.1s和t=0.3s时,电动势最大
B.在t=0.2s和t=0.4s时,电动势改
变方向
C.电动势的最大值是157V
D.在t=0.4s时,磁通量变化率最大,其值
为3.14Wb/s
4.(多选)一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于
磁感线的轴转动,产生的感应电动势为e=
2202sin100πtV,则下说法中正确的是 ( )
A.交流电的频率是50Hz
B.t=0时线圈平面恰与中性面重合
C.如果发电机功率足够大,它可使“220V,
110W”的灯泡正常发光
D.用交流电压表测量时它的读数为220 2V
5.如图所示,正弦波和方波交变电流的最大值
相等,周期也相等,现使它们通过完全相同
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的电阻,则在相同的时间(远大于周期)内,
两电阻发热之比Q甲/Q乙 等于 ( )
A.1/2 B.1/2
C.1/4 D.1/1
6.近日,小米发布了“小感量+磁吸”无线充电
预研技术———磁吸式无线充电,通过磁铁的
吸附力,把无线充电发射线圈和接收线圈紧
密结合在一起,将大大降低能量损耗.某次
测试中磁吸无线充电底座线圈接于u=
220 2sin(100πt)(V)的交流电源,已知发
射线圈和接收线圈匝数比为11∶1,功率为
50W.则 ( )
A.接收线圈的工作原理是电流的磁效应
B.发射线圈连接直流电源也能实现无线
充电
C.若不计能量损耗,接收线圈获得的电压
最大值为20V
D.若不计能量损耗,通过接收线圈的电流有
效值为2.5A
7.(多选)如图所示,有矩形线圈
面积为S.匝数为n,整个线圈
内阻为r,在匀强磁场B 中绕O
O′轴以角速度ω 匀速转动,外
电路电阻为R.当线圈由图示位置转过90°
的过程中,下列说法正确的是 ( )
A.磁通量的变化量为ΔΦ=nBS
B.平均感应电动势为e=2nBSω/π
C.电阻R 所产生的焦耳热为n
2B2S2ωπ
4R
D.通过电阻R的电荷量值为Q=nBS/(R+r)
二、非选择题
8.如图所示,边长为a的正
方形线圈在磁感应强度为
B 的匀强磁场中,以对角
线为轴匀速转动,角速度
为ω,转动轴与磁场方向
垂直,若线圈电阻为 R,则从图示位置绕
OO′转过90°角的过程中,流过导体横截面
的电荷量是多少?