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- 2021-05-23 发布
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十、 交流电的产生和描述
1.如图是某种正弦式交变电压的波形图,由图可确定该电压的( )
A.周期是0.01 s
B.最大值是311 V
C.有效值是220 V
D.表达式为u=220sin 100πt V
2.一只矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动,穿过线圈的磁通量随时间变化的图象如图甲所示.下列说法正确的是 ( )
A.t=0时刻,线圈平面与中性面垂直
B.t=0.01 s时刻,Φ的变化率最大
C.t=0.02 s时刻,交流电动势达到最大
D.该线圈应产生的交流电动势的图象如图乙所示
3.在相同时间内,某正弦交变电流通过一阻值为100 Ω的电阻产生的热量,与一电流为3 A的直流电通过同一阻值的电阻产生的热量相等,则( )
A.此交变电流的有效值为3 A,峰值为3 A
B.此交变电流的有效值为3 A,峰值为6 A
C.电阻两端的交流电压的有效值为300 V,峰值为300 V
D.电阻两端的交流电压的有效值为300 V,峰值为600 V
4.如图所示矩形线圈,面积为S,匝数为N,整个线圈内阻为r,在匀强磁场B中绕OO′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所产生的热量为(NBSω/)2/R
D.通过电阻R的电荷量为q=NBS/(R+r)
5.在垂直纸面向里的有界匀强磁场中放置了矩形线圈abcd.线圈cd边沿竖直方向且与磁场的右边界重合.线圈平面与磁场方向垂直.从t=0时刻起,线圈以恒定角速度ω=绕cd边沿如图所示方向转动,规定线圈中电流沿abcda方向为正方向,则从t=0到t=T时间内,线圈中的电流i随时间t变化关系图象为( )
6.电阻为1 Ω的矩形线圈绕垂直于磁场方向的轴,在匀强磁场中匀速转动,产生的交变电动势随时间变化的图象如图所示.现把交流电加在电阻为9 Ω的电热丝上,下列判断正确的是( )
A.线圈转动的角速度ω=100 rad/s
B.在t=0.01 s时刻,穿过线圈的磁通量最大
C.电热丝两端的电压U=100 V
D.电热丝此时的发热功率P=1 800 W
7.如图所示,单匝线圈在匀强磁场中绕OO′轴从图示位置开始匀速转动.已知从图示位置转过时,线圈中电动势大小为10 V,求:
(1)交变电动势的峰值.
(2)交变电动势的有效值.
(3)设线圈电阻为R=1 Ω,角速度ω=100 rad/s,线圈由图示位置转过过程中通过导线截面的电荷量q.
8.如图甲所示是某同学设计的一种振动发电装置的示意图,一个半径r=0.10 m、匝数n=20的线圈套在永久磁铁槽中,磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布 (其右视图如图10112乙所示).在线圈所在位置磁感应强度B的大小均为B=0.20 T,线圈的电阻为R1=0.50 Ω,它的引出线接有R2=9.5 Ω的小电珠L.外力推动线圈框架的P端,使线圈沿轴线做往复运动,便有电流通过电珠.当线圈向右的位移x随时间t变化的规律如图丙所示时(x取向右为正).求:
(1)线圈运动时产生的感应电动势E的大小;
(2)线圈运动时产生的感应电流I的大小;
(3)每一次推动线圈运动过程中作用力F的大小;
(4)该发电机的输出功率P.
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