内容正文:
专题03 交变电流的产生与物理量
一、单选题
1.(22-23高二上·广东肇庆·期末)如图甲所示是目前市面上流行的手摇手机充电器,它体型小,携带方便,可以在紧急状态下给手机临时充电。若某人摇动手柄给手机充电时,其内部线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动,当线圈转到图乙所示位置时,下列说法正确的是( )
A.线圈中无电流 B.电流方向将发生改变
C.线圈中的电流最大 D.穿过线圈磁通量的变化率为0
2.(23-24高二上·广东佛山·期末)如图甲为按压式发电手电筒。以一定的频率不断按压手柄时,其内置发电机会产生如图乙所示的交变电流。已知发电机内阻,与其串联的白炽灯泡额定电压为、阻值为。若该灯泡恰好正常发光,则此时发电机( )
A.输出电流的有效值为 B.输出电流的最大值为
C.输出的交流电频率为 D.输出的交流电频率为
3.(22-23高二下·广东广州·期末)一台小型发电机与电压表V、小灯泡按图甲所示电路连接,发电机产生的感应电动势随时间变化的规律如图乙所示。发电机线圈电阻不能忽略,则( )
A.在时,线圈磁通量为0
B.电压表V的示数为36V
C.发电机产生的感应电动势的表达式为
D.1s内流过小灯泡的电流方向改变50次
4.(22-23高二下·广东广州·期末)某小组用图a的风速仪研究交流电,风杯在风力作用下带动与其连在一起的永磁铁转动;某一风速时,线圈中产生的交变电流如图b所示,则( )
A.该交变电流的周期为 B.该交变电流的频率为
C.该交变电流的有效值为 D.该交变电流的峰值为
5.(22-23高二下·广东茂名·期末)风力发电是一种绿色环保的清洁能源,统计显示,我国风力发电规模已经连续12年位居世界第一。根据电磁感应的基本原理,风力发电可建立如下模型,叶片长度为的风轮机在风的驱动下,带动内部矩形线圈在匀强磁场中绕垂直磁场的轴匀速转动产生交流电。假设空气密度为,风速为,发电机将风的动能转化为电能的效率为,发电机正常工作时线圈中产生如图乙所示的正弦交流电,下列说法正确的是( )
A.发电机的发电功率
B.若风速加倍,则发电机的功率将变为8倍
C.发电机线圈输出电压的有效值为U
D.时,发电机线圈中磁通量的变化率最大
6.(22-23高二下·广东梅州·期末)如图甲所示为新能源电动汽车的无线充电原理图,M为匝数n=50匝的受电线圈,N为送电线圈。当送电线圈N接交变电流后,在受电线圈内产生了与线圈平面垂直的磁场,其磁通量Φ随时间t变化的规律如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.受电线圈的最大磁通量为0.01Wb
B.受电线圈产生的电动势的有效值为
C.在t1时刻,受电线圈产生的电动势为20V
D.在t2时刻,受电线圈产生的电动势为
7.(22-23高二上·广东广州·期末)关于家庭电路,下列说法正确的是( )
A.家庭电路中,电灯与电视机是串联的
B.家庭电路中,电灯与电视机是并联的
C.保险丝熔断后,可用铜丝或铁丝代替
D.低于220 V的电压,对人体是安全的
二、多选题
8.(23-24高二上·广东河源·期末)如图,线框在匀强磁场匀速转动过程中产生正弦交流电,经理想变压器变压后给两盏相同的灯L1、L2供电。变压器原、副线圈的匝数之比为k,当线框转速为n时,理想电压表示数为U,灯泡正常发光。已知灯泡正常发光时的电阻为R,其他电阻不计。下列说法正确的是( )
A.灯泡的额定电流为
B.副线圈输出的功率为
C.线框经过中性面时,穿过线框的磁通量最大
D.线框经过中性面时,线框产生的感应电动势的瞬时值最大
9.(22-23高二下·广东清远·期末)如图所示,磁极间的磁场可视为磁感应强度大小为B的匀强磁场,OO'为垂直于磁场方向的转轴。绕OO'轴匀速转动的矩形线圈abcd的面积为S,匝数为N,电阻为r,转动的角速度为ω,从图示位置开始计时。矩形线圈通过滑环接一电阻箱R,图中电压表为理想交流电表。下列说法正确的是( )
A.矩形线圈从图示位置转过90°时,电压表的示数为0
B.矩形线圈经过图示位置时,线圈中的电流方向为a→b→c→d→a
C.矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为e=NBSωsin ωt
D.电阻R消耗的最大功率为
10.(22-23高二下·广东肇庆·期末)如图甲、乙所示为两种交流电的图像,则下列关于两种交流电的对比,说法正确的是( )
A.频率之比为
B.有效值之比为
C.最大值之比为
D.加在同一电阻上在内产生的热量相等
11.(22-23高二上·广东广州·期末)标有“220V、40W”的电灯和标有“20μF、300V”的电容器并联接到交变电流源上,V为交变电压表,交变电源的输出电压如图乙所示,闭合开关,下列判断正确的是( )
A.t=0时刻,交变电压表的示数为零
B.电容