交变电流变化规律练习题

高中物理交变电流练习题学校:___________姓名：___________班级：___________一、单选题1．避雷针能起到避雷作用，其原理是（） A ．尖端放电B ．静电屏蔽C ．摩擦起电D ．同种电荷相互排斥2．理想变压器原、副线圈的电流分别为，1I 、2I ，电压分别为1U 、2U ，功率分别为1P 、2P ，关于它们之间的关系，正确的说法是（ ） A ．2I 由1I 决定 B ．2U 与负载有关 C ．1P 由2P 决定D ．以上说法都不对3．家庭电路中电压的瞬时值表达式为220sin314(V)=U t ，则交流电压的有效值是（ ）A ．220VB ．C ．110VD ．4．如图所示的交流电路中，灯L 1、L 2和L 3均发光，如果保持交变电源两端电压的有效值不变但频率增大，各灯的亮、暗变化情况为（ ）A ．灯L 1、L 2和L 3均变暗B ．灯L 1、L 2均变亮，灯L 3变暗C ．灯L 1不变，灯L 2变暗，灯L 3变亮D ．灯L 1不变，灯L 2变亮，灯L 3变暗5．某电路中的电流随时间的变化规律如图所示，让该电流通过一个阻值为2Ω的电阻，在3s 内产生一定的热量，如果有一个大小、方向都不变的恒定电流通过这个电阻，也能在3s 内产生相等的热量，则这个电流值为（ ）A ．BC ．1.5AD ．3A6．小型交流发电机的示意图如图所示，两磁极N 、S 间的磁场可视为水平方向的匀强磁场。

线圈绕垂直于磁场的水平轴OO '沿逆时针方向以恒定的角速度匀速转动，下列说法正确的是（）A．图示位置的线圈位于中性面B．线圈经过图示位置时磁通量的变化率最大C．线圈每经过图示位置，交变电流的方向就会发生改变D倍7．矩形线框ABCD以恒定的角速度ω绕对角线AC转动。

AC的左侧存在着垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场，已知AB长为1l，BC长为2l，线框电阻为R。

则线框转动一周的过程中电阻上产生的热量为（）A．222124B l lRωB．222124B l lRπωC．222122B l lRπωD．2222124B l lRπω8．如图所示为街头通过降压变压器给用户供电的示意图。

交变电流变化规律训练题一、选择题1．下面哪些因素影响交流发电机产生的电动势的最大值【】A．磁感强度B．线圈匝数C．线圈面积 D．线圈转速E．线圈初始位置2．甲、乙两电路中电流与时间关系如图1，属于交变电流的是【】A．甲乙都是B．甲是乙不是C．乙是甲不是 D．甲乙都不是3．矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势e-t图像如图2，则在时刻【】A．t1，t3线圈通过中性面B．t2，t4线圈中磁通量最大C．t1，t3线圈中磁通量变化率最大D．t2，t4线圈平面与中性面垂直4．如图3，矩形线圈在匀强磁场中绕OO′轴匀速转动，当转到图示位置时，线圈的【】A．磁通变化率为零 B．感应电流为零 C．磁力矩为零D．感应电流最大5．关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流，以下说法中正确的是【】A．线圈平面每经过中性面一次，感应电流方向就改变一次，感应电动势方向不变B．线圈每转动一周，感应电流方向就改变一次C．线圈平面每经过中性面一次，感应电动势和感应电流的方向都要改变一次D．线圈转动一周，感应电动势和感应电流方向都要改变一次6．下列说法正确的是【】A．使用交流的设备所标的电压和电流都是最大值B．交流电流表和电压表测定的是有效值C．在相同时间内通过同一电阻，跟直流电有相同热效应的交变电流值是交流的有效值D．给定的交变电流值在没有特别说明的情况下都是指有效值7．四个接220V交流的用电器，通电时间相同，则消耗电能最多的是【】A．正常发光的额定功率为100W的灯泡B．电流最大值为0.6A 的电熨斗C．每秒发热40cal的电热器D．额定电流I=0.5A 的电烙铁8．如图4所示的交流为u=311sin（314t+π/6）V，接在阻值220Ω的电阻两端，则【】A．电压表的读数为311V B．电流表读数为1.41AC．电流表读数是1A D．2s内电阻的电热是440J二、填空题为______，频率为______，接上R=10Ω电阻后，一周期内产生的热量为______，在图5中作出电流与时间关系图i-t．10．正弦交变电流图象如图6所示，其感应电动势的最大值为_____产生交变电动势的有效值为______V．周期为______．11．如图6所示，在第一个周期时间内，线圈转到中性面的时刻为______末，此时穿过线圈的磁通量______（填最大，最小或零．下同），流过线圈的电流为______．在0.02s末时刻，线圈在磁场中的位置是_____________．三、计算题12．边长为a的正方形线圈在磁感强度为B的匀强磁场中，以一条边为轴匀速转动，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7所示线圈平面与磁场方向平行的位置转过90°角的过程中，在线圈中产生的热量是多少？13．如图8中正方形线框abcd边长L=0.1m，每边电阻1Ω，在磁动，cd两点与外电路相连，外电路电阻R=1Ω，求①S断开时，电压表读数；②当电键S闭合时，电流表读数．参考答案一、选择题 1．ABCD 2．B 3．AD 4．D 5．C 6．BD 7．C 8．CD二、填空题 9．10V，50Hz，0.2J 10．0.08，50，0.057s 11．0或0.04s，最大，0，与中性面垂直三、计算题。

交变电流1.处在匀强磁场中的矩形线圈abcd ，以恒定的角速度绕ab 边转动，磁场方向平行于纸面并与ab 垂直。

在t=0时刻，线圈平面与纸面重合（如图），线圈的cd 边离开纸面向外运动。

若规定由a →b →c →d →a 方向的感应电流为正，则能反映线圈中感应电流I 随时间t 变化的图线是 （ ）2.一矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动，线圈中的感应电动势e 随时间t 的变化规律如图所示，下列说法中正确的是（ ）A ．t 1时刻通过线圈的磁通量为零B ．2时刻通过线圈的磁通量绝对值最大C ．t 3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大D ．每当e 转换方向时，通过线圈的磁通量的绝对值都为最大3．如图甲为电热毯的电路示意图。

电热毯接在u =311sin100πt （V ）的电源插座上。

电热毯被加热到一定程度后，由于装置P 的作用，使加在电热丝ab 两端的电压变为如图乙所示的波形，从而进入保温状态。

若电热丝电阻保持不变，此时图甲中交流电压表读出交流电的有效值是（ ）A ．156VB ．220VC ．311VD ．110V4．在交流电电路中，如果电源电动势的最大值不变，频率可以改变，在如图所示电路的a 、b 两点间逐次将图中的电路元件甲、乙、丙单独接入，当使交流电频率增加时，可以观察到下列论述的哪种情况（ ） A ．A 1读数不变，A 2增大，A 3减小 B ．A 1读数减小，A 2不变，A 3增大 C ．A 1读数增大，A 2不变，A 3减小 D ．A 1，A 2 ，A 3读数均不变tICtI Da bc dtI A tIB5．一矩形线圈，面积是0.05m 2，共100匝，线圈电阻为2Ω，外接电阻为R =8Ω，线圈在磁感应强度为π1=B T 的匀强磁场中以300r/min 的转速绕垂直于磁感线的轴匀速转动，如图所示，若从中性面开始计时，求：（1）线圈中感应电动势的瞬时值表达式。

（2）线圈从开始计时经1/30s 时，线圈中电流的瞬时值。

高中物理-交变电流的产生和变化规律练习一、选择题(每题5分,共50分)11.A对于图所示的电流i随时间t做周期性变化的图象,下列描述正确的是A.电流的大小变化,方向也变化,是交变电流B.电流的大小变化,方向不变,不是交变电流C.电流的大小不变,方向不变,是直流电D.电流的大小不变,方向变化,是交变电流答案：B2.A矩形线圈绕垂直于匀强磁场的对称轴做匀速转动,经过中性面时,以下说法正确的是A.线圈平面与磁感线方向垂直B.线圈中感应电流的方向将发生改变C.通过线圈平面的磁通量最大D.通过线圈的感应电流最大答案：ABC3.A矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时,产生的感应电动势最大值为50V,那么该线圈由图所示位置转过30°时,线圈的感应电动势大小为A.50VB.253VC.25VD.10V答案：B4.A如图所示,线框在匀强磁场中绕OO'轴匀速转动(由上向下看是逆时针方向),当转到图示位置时,磁通量和感应电动势大小的变化情况是A.磁通量和感应电动势都在变大B.磁通量和感应电动势都在变小C.磁通量在变小,感应电动势在变大D.磁通量在变大,感应电动势在变小答案：D5.B一矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动,线圈中的感应电动势e随时间变化如图所示,下面说法正确的是A.t1时刻通过线圈的磁通量为零B.t2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大C.t3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大D.每当e改变方向时,通过线圈的磁通量的绝对值都为最大答案：D6.B一矩形线圈在匀强磁场中转动,产生的感应电动势e=2202sin100πt(V),则A.交流电的频率是100πHzB.t=0时线圈垂直于中性面C.交流电的周期是0.02sD.t=0.05s时,e有最大值答案：BC7.B某交流电动势的瞬时值e=Emsinωt,若将转速提高1倍,其他条件不变,则其电动势的瞬时值为A.Em sin2ωt B.Emsinωt C.2Emsintω D.2Emsin2ωt答案：D8.B如图所示,一闭合单匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动,除了转轴分别为OO'和ab边外,其他条件均相同,则这两种情况下,线圈所产生的电流A.变化规律不同B.最大值不同C.瞬时值不同D.一切均相同答案：D9.B某交流发电机产生的感应电动势与时间的关系如图所示,如果其他条件不变,使线圈的转速加倍,则交流电动势的最大值和周期分别为A.400V,0.02sB.200V,0.02sC.400V,0.08sD.200V,0.08s答案：B10.B 一个长直螺线管通有交变电流,把一个带电粒子沿管轴射入管中,如不计粒子的重力和空气的阻力,粒子将在管中A.做圆周运动B.沿轴线来回运动C.做匀加速直线运动D.做匀速直线运动 答案：D二、填空题(每空4分,共24分)11.B 一闭合线圈在匀强磁场中做匀速转动,线圈的转速为240rad ／min,当线圈平面转至与磁场方向平行时,线圈的电动势为2V,设线圈从中性面开始转动,则线圈所产生的电动势瞬时值表达式为________V,在481s 时的电动势为________V. 答案：D12.B 一个面积为S 的单匝矩形线圈在匀强磁场中以其一条边为转轴做匀速转动,磁场方向与转轴垂直,线圈中感应电动势e 与时间t 的关系如图所示,感应电动势的最大值和周期可由图中读出.则磁感强度B=________；在t=12T 时刻线圈平面与磁感强度的夹角等于________.答案：E m T ／(2πS),30°或150°13.B 如图所示,矩形线框ABCD 放置在方向与线框所在面垂直的匀强磁场中,磁感应强度为2T,线框绕AB 边以每秒50转的转速匀速转动.当线框从图示位置转过4弧度后,感应电动势的瞬时值为2πV ,若AB 边长为0.1m,则AD 边长为________m.若其他条件不变,仅将转速增加1倍,感应电动势的最大值为________V. 答案：0.14,17.8三、计算题(每题13分,共26分)14.B 如图所示,边长为0.5m 的正方形线框ABCD 绕AB 边在匀强磁场中匀速转动,AB 边和磁场垂直,转速为每秒50转,磁感应强度为0.4T.求：(1)感应电动势的最大值；(2)在转动过程中,当穿过线框的磁通量为0.05Wb 时,感应电动势的瞬时值为多大?答案：解：(1)ω=2πn=314rad／sE m =BωS=31.4V(2)φm =BS=0.1Wb由φ=φm cosrheta 得 cosθ=21m =ΦΦ,θ=60° E=E m sinθ≈27.2V15.C10匝线圈在匀强磁场中匀速转动产生交变电动势e=102sin20πt(V).求：(1)t=0时,线圈内磁通量φ和磁通变化率；(2)线圈从中性面开始转动180°过程中,感应电动势的平均值和最大值之比. 答案：解：(1)t=0时,电动势的瞬时值为零,即磁通量的变化率为零,t ∆∆Φ=0,可见线圈在中性面位置,穿过线圈的磁通量为最大值φm .由E m =nφm ω,得φm =E m ／nω=102/(10×20π)(Wb)=2.25×10-2Wb(2)线圈从中性面开始转动180°过程中,感应电动势的平均值为：E =n t ∆∆Φ=5T.02nBS =4nBS ／T ∴m E E =2：π。

1． (2011 年龙岩高二检测) 甲、乙两电路中电流与时间关系如图5－ 1－ 12 所示，属于交变电流的是 ()图5－ 1－ 12A．甲、乙都是B．甲是乙不是C．乙是甲不是D．甲、乙都不是剖析：选 B. 甲图电流大小不变、方向变化，是交流电，乙图大小变化、方向不变，是直流电，应选 B.2．在图 5－ 1－13 中，不能够产生交变电流的是()图5－ 1－ 13剖析：选 A. 矩形线圈绕着垂直于磁场方向的转轴做匀速圆周运动就产生交流电，而 A 图中的转轴与磁场方向平行，线圈中无电流产生，因此选 A.3．交流发电机在工作时的电动势e＝ E sinωt.若将线圈匝数、线圈面积都提高到原来的两m倍，其他条件不变，则电动势变为()B．e＝4E sin ωtA．e＝2E sin ωtm me ＝2Eωt e4EωtC．1m sin D．＝1m sin剖析：选 B. 由电动势最大值表达式m＝NBSω，、S变为原来的两倍，则最大值变为 4 m，E N E 故 B 正确．4.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5－ 1－ 14 所示．以下结论正确的选项是()图5－ 1－ 14A．在B．在t ＝t ＝ss和 t ＝和 t ＝ss时，电动势最大时，电动势改变方向C．电动势的最大值是157 VD．在t＝ s 时，磁通量变化率最大，其值为Wb/s剖析：选CD.在t ＝s和 t ＝s时，矩形线圈的磁通量最大，但磁通量的变化率为0，电动2π势为0，此时电动势改变方向．故A、B 错误．由图象可知，周期为s ，故角速度ω＝T＝5π，而最大电动势为E m＝ nBSω＝157 V，C正确．在t ＝s时，磁通量为0，磁通量变化率最大，其值为Wb/s.故 D正确．5. (2009 年高考天津卷 ) 如图 5－ 1－ 15所示，单匝矩形闭合导线框abcd 全部处于磁感觉强度为B的水平匀强磁场中，线框面积为，电阻为 . 线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以S Rπ角速度ω 匀速转动，线框从中性面开始转过2的过程中，求经过导线横截面的电荷量q.图5－ 1－ 15剖析：q＝I t ＝ERt ＝ΦBS＝.R RBS答案：R一、选择题1．矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，以下说法中不正确的选项是() A．在中性面时，经过线圈的磁通量最大B．在中性面时，感觉电动势为零C．穿过线圈的磁通量为零时，感觉电动势也为零D．线圈每经过中性面一次，电流方向改变一次剖析：选 C. 由中性面的特点可知，应选为 C.2．线圈在匀强磁场中转动产生电动势e＝10sin20πA．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 时，导线切割磁感线的有效速率最大D．t＝ s 时，e有最大值10 2 V t V ，则以下说法正确的选项是()剖析：选 AB.由电动势的瞬市价表达式，计时从线圈位于中性面时开始，因此t＝ 0 时，线圈平面位于中性面，磁通量为最大，但此时导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 ＝s时， e＝10sin20πt ＝10×sin(20π×V＝ 0， D错误．3.(2011 年雅安高二检测 ) 一矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动．线圈中的感觉电动势 e 随时间 t 的变化如图5－ 1－ 16 所示．下面说法中正确的选项是()图5－ 1－ 16A．t1时辰经过线圈的磁通量为零B．t2时辰经过线圈的磁通量的绝对值最大C．t3时辰经过线圈的磁通量变化率的绝对值最大D．每当e变换方向时，经过线圈的磁通量绝对值都为最大剖析：选、 t 3时辰感觉电动势为零，线圈位于中性面地址，因此穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为零， A、 C 错误；t2时辰感觉电动势最大，线圈位于中性面的垂面地址，穿过线圈的磁通量为零， B 错误；由于线圈每过一次中性面时，穿过线圈的磁通量的绝对值最大，e 变换方向，因此D正确．4．闭合线圈在匀强磁场中匀速转动时，产生的正弦式交变电流i ＝ I m sin ωt . 若保持其他 条件不变，使线圈的匝数和转速各增加 1 倍，则电流的变化规律为 ()A ． i ′＝ I m sin ωtB ． i ′＝ I m sin 2 ωtC ． i ′＝ 2I sinωt D ． i ′＝ 2I sin 2ωtmm剖析：选 D. 由电动势的最大值知，最大电动势与角速度成正比，与匝数成正比，因此电动势最大值为 4E ，匝数加倍后，其电阻也应该加倍，此时线圈的电阻为2R ，依照欧姆定律可m4 mE得电流的最大值为 I m ′＝ 2R ＝ 2I m ，因此，电流的变化规律为 i ′＝ 2I m sin 2 ωt .5. 如图 5－ 1－ 17 所示是一多匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动所产生的感觉 电动势的图象，依照图象可知 ( )图 5－ 1－ 17A ．此感觉电动势的瞬时表达式为e ＝ 2B ．此感觉电动势的瞬时表达式为 e ＝200sin100 π tC ． t ＝ s 时，穿过线圈的磁通量为零D ． t ＝ s 时，穿过线圈的磁通量的变化率最大 答案： B6. 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 5－ 1－ 18 所示．则以下说法中正确的选项是 ( )图 5－ 1－ 18A ． t ＝ 0 时辰，线圈平面与中性面垂直B ． t ＝ s 时辰， Φ 的变化率最大C ． t ＝ s 时辰，感觉电动势达到最大D ．该线圈转动的角速度为 50π rad/s剖析：选 BD.由图象可知 t ＝ 0、 s 、 s 时辰线圈平面是中性面地址，Φ 最大 .Φ ＝ 0，故tΦE ＝＝ s 、 s 、 s 时辰线圈平面与磁感线平行，Φ 最小，t 最大，故 E 最大，从图象可知，交变电流变化的周期T ＝ s ，则 ω＝ 2π＝50π rad/s. 因此 B 和 D 正确．T 7.(2011 年包头高二检测 ) 如图 5－ 1－ 19 所示，单匝矩形线圈的一半放在拥有理想界线的匀 强磁场中，线圈轴线 OO ′与磁场界线重合，线圈按图示方向匀速转动 ( ab 向纸外， cd 向纸 内) ．若从图所示地址开始计时，并规定电流方向沿 a → b → c → d → a 为正方向，则线圈内感应电流随时间变化的图象是图中的()图 5－ 1－ 19图5－ 1－ 20剖析：选 A. 由题意知线圈总有一半在磁场中做切割磁感线的匀速转动，因此产生的依旧是正弦交变电流，可是最大值为全部线圈在磁场中匀速转动情况下产生的感觉电动势最大值的一半，因此选项B、 C错误．再由右手螺旋定则能够判断出 A 选项吻合题意．8. 如图 5－ 1－ 21 所示，矩形线圈abcd 在匀强磁场中能够分别绕垂直于磁场方向的轴P1和P2以相同的角速度匀速转动，当线圈平面转到与磁场方向平行时()图5－ 1－ 21A．线圈绕P1转动时的电流等于绕P2转动时的电流B．线圈绕P转动时的电动势小于绕P 转动时的电动势12C．线圈绕1和2 转动时电流的方向相同，都是a→b→→dP P cD．线圈绕P转动时dc边碰到的安培力大于绕P 转动时 dc 边碰到的安培力1＝1，＝21， 1＝2.线圈绕剖析：选 A. 以下列图，设 2 ， 1 ＝ab l ad l Oa r Od rP 轴转动时，产生的感觉电动势 e ＝ Bl v＝ Bl l ω.线圈绕 P 轴转动时，111122产生的感觉电动势 e2＝ Bl 1r 1ω＋ Bl 1r 2ω，即 e1＝ e2，因此 i 1＝ i 2，故选项 A 对 B 错．由右手螺旋定则可知，线圈绕 P1和 P2转动时电流的方向相同，均是 a→ d→ c→ b 方向，应选项C错，再依照安培力公式可知F 安＝ BIl 1，即安培力相同， D 错．9．如图 5－ 1－ 22 甲所示，a、b为两个并排放置的共轴线圈， a 中通如同图乙所示的交变电流，则以下判断错误的选项是()图5－ 1－ 22A．在t1到t2时间内，a、b相吸B．在t2到t3时间内，a、b相斥C．t1时辰两线圈间作用力为零D．t2时辰两线圈间吸引力最大剖析：选到 t 2时间内， a 中电流减小， a 中的磁场穿过 b 且减小，因此 b 中产生与 a 同向的磁场，故 a、b 相吸，A选项正确．同理B选项正确． t 1时辰 a 中电流最大，但变化率为零，b 中无感觉电流，故两线圈的作用力为零，故 C 选项正确，t 2时辰a 中电流为零，但此时电流的变化率最大， b 中的感觉电流最大，但相互作用力为零，故 D 选项错误．因此，错误的D.二、非选择题T 10．发电机的转子是匝数为100，边长为20 cm的正方形线圈，将它置于磁感觉强度B＝的匀强磁场中，绕着垂直于磁场方向的轴以ω＝100πrad/s的角速度转动，当线圈平面跟磁场方向垂直时开始计时．线圈和外电路的总电阻R＝10Ω.线圈从计时开始，到转过60°过程中经过线圈某一截面的电荷量为多少？ΦE q剖析： E ＝ n t又 I＝R且 I ＝t，t ＝ t .因此，经过线圈某一截面的电荷量q＝ I t ＝nΦt ＝n ΦtR R从中性面计时，转过60°，以下列图1Φ＝ B S＝ BS(1－cos 60°)＝2BSnBS100×××－ 2q＝2R＝20 C ＝1×10 C.答案： 1×10 －2C11. 如图 5－ 1－23 所示，匀强磁场B＝T，矩形线圈的匝数N＝100，边长 ab＝m，bc＝m，以角速度ω＝100πrad/s绕OO′轴匀速转动．当线圈经过中性面时开始计时，试求：线圈中感觉电动势的表达式．图5－ 1－ 23剖析：法一：线圈经过时间t转过的角度θ＝，这时bc和da边不切割磁感线，ab和ωtcd 边切割磁感线产生感觉电动势e ab＝ e cd＝ NBab] v sinωtad bc其中 v＝ω2＝ω 2ad因此 e＝ e ab＋ e cd＝2e ab＝2NBω ab 2sin ωt＝NBSωsinωtE m＝NBSω＝100×××100πV＝314 Ve＝314sin100π t V.法二：感觉电动势的瞬市价e＝ NBSωsinωt，由题可知：S＝ ab · bc ＝×m2＝m2E ＝NBSω＝100×××100πV＝314 Vm因此 e＝314sin100π t V.答案： e＝314si n100π t Vm2，共 100 匝，线圈电阻为 1 Ω，外接电阻R＝9 Ω，12. 如图 5－ 1－24 所示，线圈的面积是1匀强磁场的磁感觉强度为B＝πT，当线圈以300 r/min的转速匀速旋转时，求：图5－ 1－ 24(1)若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中感觉电动势的瞬市价表达式．1(2) 线圈转了 30 s 时电动势的瞬市价多大？(3) 电路中流过电阻 R 的电流的峰值是多少？ 剖析： (1) 角速度 ω＝10π rad/sm＝NBS ω ＝100× 1 ×× 10π V ＝ 50 VE π感觉电动势的瞬市价 e ＝ m sin ＝50sin10 π t V.E ωt(2) 当 t ＝ 1/30 s1 )V ＝ 25 3 V 时， e ＝50sin(10 π×30(3) 电流峰值 I m ＝ E m /( R ＋ r ) ＝ 50A ＝ 5 A.9＋1答案： (1) e ＝50sin10 π t V (2)25 3 V (3)5 A。

交变电流练习题一、 选择题1、 对于如图所示的电流i 随时间t 作周期性变化的图象，下列说法中正确的是（ ）A 、电流大小变化，方向不变，是直流电B 、电流大小、方向都变化，是交流电C 、电流最大值为，周期为D 、电流大小变化，方向不变，不是直流电，是交流电2、 面积为S 的矩形线圈在磁感应强度为B 的匀强磁场中，从中性面起以角速度ω匀速转动，在t 时刻线圈磁通量的瞬时值为（ ）A 、BSB 、BScos ωtC 、BSsin ωtD 、BS/sin ωt3、 如图所示，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直磁感线的轴匀速转动，已知线圈在转动中产生的感应电动势最大值为m E (V)，转动的角速度为ω(rad/s)。

若线圈转到图示位置开始计时，那么下列四个式子中正确表达了该线圈上产生的电动势e 随时间变化的函数式是A 、e=m E sin ωt(V)B 、e=m E cos ωt(V)C 、e=m E sin(ωt+90°)(V)D 、e=mE cos(ωt+90°)(V)4、两只阻值相等的电阻分别通以正弦交流电与方形交流电，它们电流的最大值相等，如图所示，则两只电阻的热功率之比是A 、1：4B 、1：2C 、1：2D 、1：15、 交流电源电压u=20sin(100 ωt)V ，电路中电阻R=10Ω。

则如右图电路中电流表和电压表的读数分别为 A 、， B 、，20VC 、2A ，20VD 、2A ，6、一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，产生交流电的图象如图所示，由图可以知道:A 、时刻线圈处于中性面位置B 、时刻穿过线圈的磁通量为零C 、该交流电流有效值为2AD 、该交流电流频率为50Hz7、从t =0时刻起，在两块平行金属板间分别加上如图所示的交变电压，加其中哪种交变电压时，原来处8、一台内阻不计的交流发电机，其电动势的瞬时值e =10sin50πt V ，发电机与阻值为R =10Ω的负载电阻连接．若把发电机的转速增大一倍，其他条件都保持不变，则下列说法中正确的是A.负载电阻两端电压的有效值将变为B.该发电机发出的交变电流的频率将变为100HzC.负载消耗的电功率将是20WD.负载消耗的电功率将是40W9.如右图所示，是一个交变电流的电流强度i 随时间t2 B.5A2D.3.5A10、正弦交变电源与电阻R 、交流电压表按照图1所示的方式连接，R =10Ω，交流电压表的示数是10V 。

交变电流周练【例1】如图所示，一根通有交变电流i=I m sinωt的长直导线与一个不通电的闭合矩形线圈在同一个水平面内，若线圈所受磁场力的合力方向背离直导线，则交变电流必处于每个周期内的【例2】一般的日光灯，当加在它两端的电压增大到u1=200V的时候就能发光，发光后如果电压降低到u2=121.3V就会熄灭．如果日光灯是接在电压U=220V、频率f=50Hz的交流电路里，试计算日光灯每次发光延续的时间．【例3】一交流电路中的电流变化规律为i=I m sinωt．已知在【例4】一交变电流电压表达式为u=20sin314tV，则这个交流电压的峰值U m=____，有效值U=____，周期T=____，频率____．画出它的图象．【例5如图表示一交变电流的电流随时间而变化的图像．此交流电流的有效值是【例6】在两个阻值相同的电阻上分别通以如图所示的正弦交变电流和方形波电流，它们的峰值和周期都相同，则两电阻在相同时间内产生的热量之比为A．1∶1 B．1∶2 C．2∶1 D．2∶3【例7】把U0=10V的直流电压加在阻值为R的电阻上，其发热功率交流的峰值为练习题：1．关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流，以下说法中正确的是A．线圈平面每经过中性面，感应电流的方向就改变一次，感应电动势不变B．线圈每转动一周，感应电动势和感应电流的方向就改变一次C．线圈平面每经过中性面，感应电动势和感应电流的方向都要改变一次D．线圈每转动一周，感应电流的方向改变两次，感应电动势方向改变一次2．一根电阻丝接入100V的直流电，1min产生的热量为Q，同样电阻丝接入正弦交流电，1min产生的热量也为Q，那么该交变电压的最大值为A．102V B．100V C．502V D．70V3．一只矩形线圈在匀强磁场中转动，产生的交变电动势为e=102sin4πt V，则A．交变电流的频率是4πHz B．当t=0时，线圈平面跟磁感线平行C．当t=0.5 S时，e有最大值 D．交变电流的周期是0.5 S4．在一个正常工作的理想变压器的原副线圈中，下列哪些物理量不一定相等A．交变电流的频率 B．磁通量的变化率C．电功率 D．电流的有效值5．在电能远距离输送中，为减小输电导线的功率损失△P，下列说法中正确的是：A．根据I=U/R，只要减小输送电压，就减小了输送电流，△P也就减小了B．根据U=IR，要减小输送电流I，只要减小输送电压U即可C．根据I=U/R，增大输送电压U，输送电流I随之增大，△P也就增大D．以上说法都不对6．交流发电机的线圈转到中性面位置时，下列说法中正确的是：A．电流将改变方向 B．电流达到最大值C．线圈的磁通量最零 D．产生的感应电动势最大7．下列说法中正确的有：A．交流电电器设备上标明的是电压、电流的最大值B．电容器上标明的电压是有效值C．交流电压表和电流表测出的是瞬时值D．220V交流电的电压有效值是220V8．发电机线圈在匀强磁场中转动产生交变电动势为E=311sin100πt V，下列说法中正确的是：A．与发电机并联的电压表的读数为311V B.交变电流的频率是100HzC.在t=0的时刻，穿过线圈的磁通量最大D.在t=2S时，E有最大值9、已知交变电流的瞬时值表达式是ｉ=5sin100πt A，从t=0到第一次出现最大值的时间是________________.10.已知负载电阻上的交流电压u=311sin314t V，交流电流ｉ=14.14sin314t A，则交流电压的有效值为________，负载电阻为__________, 交流电频率为 . 11．为了安全，机床上照明电灯用的电压是36V。

交变电流第1节交变电流的产生和描述题型探究题型1 交变电流的产生及变化规律【例1】如图所示，一矩形线圈abcd放置在匀强磁场中，并绕过ab、cd中点的轴OO′以角速度ω逆时针匀速转动。

已知磁感应强度B=0.50T,线圈匝数N=100匝,边长L ab=0.20m,L bc=0.10m,转速n=3000r/min。

若以线圈平面与磁场夹角θ=30°时为计时起点，电动势的瞬时值的表达式为（）A．e=314sin(100πt+π3)VB．e=314sin(100πt−π3)VC．e=314√2sin(100πt+π3)VD．e=314√2sin(100πt−π3)V题型2 交流电有效值的求解【例2】一电阻接到方波交流电源上，在一个周期内产生的热量为Q方；若该电阻接到正弦交流电源上，在一个周期内产生的热量为Q正.该电阻上电压的峰值均为u0，周期均为T，如图5所示.则Q方∶Q 正等于( )A.1∶ 2B.2∶1C.1∶2D.2∶1题型3 含二极管的交流电有效值的求解【例3】如图所示电路，电阻R1与电阻R2串联接在交变电源上，且R1＝R2＝10 Ω，正弦交流电的表达式为u＝202sin 100πt(V)，R1和理想二极管D(正向电阻为零，反向电阻为无穷大)并联，则R2上的电功率为( )A.10 WB.15 WC.25 WD.30 W题型4 交变电流“四值”的理解和计算【例4】越来越多的电子设备开始支持无线充电技术，无线充电器是指利用电磁感应原理进行充电的设备，原理类似于变压器。

如图甲所示为某兴趣小组在模拟手机无线充电工作原理的示意图，由送电线圈和受电线圈组成。

已知受电线圈的匝数为n＝50匝，电阻r＝1.0 Ω，在它的c、d两端接一阻值R＝9.0 Ω的电阻．设在受电线圈内存在与线圈平面垂直的磁场，可在受电线圈中产生如图乙所示的正弦交流电．求：(1)受电线圈中产生电流的最大值；(2)在一个周期内，电阻R上产生的热量；(3)从t1到1×10﹣2s这四分之一个周期的时间内，通过电阻R的电荷量大小。

交变电流的变化规律 (1)1、某交流电动势的瞬时值e=E m sinωt,若将转速提高1倍,其他条件不变,则其电动势的瞬时值为A.E m sin2ωtB.E m sinωtC.2E m sintωD.2E m sin2ωt2、矩形线圈在匀强磁场中绕着垂直磁感线方向的轴匀速转动,当线圈通过中性面时,下列说法中正确的是（）A、穿过线圈的磁通量最大,线圈中的感应电动势最大B、穿过线圈的磁通量等于零,线圈中的感应电动势最大B、穿过线圈的磁通量最大,线圈中的感应电动势等于零D、穿过线圈的磁通量等于零,线圈中的感应电动势等于零3、闭合线圈在匀强磁场中匀速转动,产生正弦式电流i＝I m sinωt,若保持其他条件不变,使发电机线圈匝数及转速各增加一倍,则电流的变化规律为( )A、i＝2I m sin2ωtB、i＝4I m sin2ωtC、i＝2I m sinωtD、i＝4I m sinωt4、某交流发电机正常工作时,电动势e=E m sinωt,若将线框转速提高一倍,其他条件不变,则电动势的变化规律是（）e’=E m sinωt B、e’=E m sin2ωt C、e’=2E m sinωt D、e’=2E m sin2ωt 5、交流发电机在工作时的电动势e＝E m sinωt.若将线圈匝数、线圈面积都提高到原来的两倍,其他条件不变,则电动势变为（）A、e＝2E m sinωtB、e＝4E m sinωtC、e＝E m sinωtD、e＝E m sinωt6、因为有了变压器,使交变电流得到了广泛的利用、下列选项中,利用变压器不可能做到的是（）A、增大电流B、升高电压C、减小电压D、增大功率7、矩形线圈在匀强磁场中,绕垂直磁场方向的轴匀速转动时,线圈跟中性面重合的瞬间,下列说法中正确的是（）A、线圈中的磁通量最大B、线圈中的感应电动势最大C、线圈的每一边都不切割磁感线D、线圈所受到的磁场力不为零8、一个线圈在匀强磁场中从中性面开始匀速转动,电路中产生的交流电流的有效值是2A,频率是50Hz,则此电流的瞬时值表达式为______、9、下面关于交变电流的说法中正确的是（）A交流电器设备上所标的电压和电流值是交变电流的最大值B利用欧姆定律计算时,公式中的电流、电压值是指交变电流的最大值C给定的交变电流数值,在没有特别说明的情况下都是指瞬时值D交流电表上显示的电流数值是该交变电流的有效值10、某交变电流发电机正常工作时产生的电动势e=E m sinωt、若线圈匝数减为原来的一半,而转速增为原来的2倍,其它条件不变,则产生的电动势的表达式为（）A、e=E m sinωt B.e=2E m sinωt C.e=2E m sin2ωt D.e=E m sin2ωt参考答案：1、答案： D解析：2、答案： C解析：3、答案： A解析：转速加倍则ω＝2πn也加倍,电流的最大值I m也加倍故i＝2I m sin2ωt选项A正确、4、答案： D解析：5、答案： B解析：由电动势最大值表达式E m＝NBSω,N、S变为原来的两倍,则最大值变为4E m,故B正确6、答案： D解析：根据变压器的电压、电流与匝数之间的关系可以增大和减小电压,也可以增大或减小电流,输入功率由输出功率决定,变压器不能改变功率、故D不能做到7、答案： AC解析： A、在中性面时,线圈与磁场垂直,磁通量最大、故A正确、 B、在中性面时,没有边切割磁感线,感应电动势为零、故B错误、C、在中性面时,没有边切割磁感线,且每一边都不切割磁感线,感应电动势为零,故C正确、D、在中性面时,没有边切割磁感线,感应电动势为零,没有感应电流,则没有磁场力作用,故D错误8、答案： 2 sin100 t9、答案： D解析：考点:正弦式电流的图象和三角函数表达式、专题:交流电专题、分析:本题考查了有关交流电的基础知识,正确理解交流电瞬时值、最大值、平均值、有效值的含义,设备上数值,电表读数,公式中的值均是有效值、解答:解：A、交流电器设备上所标的电压和电流值是交变电流的有效值（电容除外）,故A错误；B、利用欧姆定律计算时,公式中的电流、电压值是指交变电流的有效值,故B错误；C、给定的交变电流数值,在没有特别说明的情况下都是有效值,故C错误；D、用电表测量的电流、电压均为交流电的有效值,故D正确、故选：D、点评:正确理解交流电的“四值”含义,尤其是“有效值”的理解与应用,同时注意加强这方面的练习、10、答案： D解析：考点:正弦式电流的图象和三角函数表达式；正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率.专题:交流电专题、分析:根据Em=NBSω判断电动势的峰值,由e=EmSinωt知电动势的表达式判断新产生的电动势的表达式、解答:解：由Em=NBSω知若线圈匝数减为原来的一半,而转速增为原来的2倍时Em不变；转速变为2ω,由e=EmSinωt知电动势的表达式为e=E m sin2ωt, D正确；故选：D点评:本题考查了交流电的电压瞬时值表达式,要根据公式中各物理量的意义逐项分析、。

高中物理电磁感应交变电流经典习题30道带答案一(选择题(共30小题)1((2015•嘉定区一模)很多相同的绝缘铜圆环沿竖直方向叠放，形成一很长的竖直圆筒(一条形磁铁沿圆筒的中心轴竖直放置，其下端与圆筒上端开口平齐(让条形磁铁从静止开始下落(条形磁铁在圆筒中的运动速率( ) A( 均匀增大 B( 先增大，后减小C( 逐渐增大，趋于不变 D(先增大，再减小，最后不变2((2014•广东)如图所示，上下开口、内壁光滑的铜管P和塑料管Q竖直放置，小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放，并落至底部，则小磁块( )A( 在P和Q中都做自由落体运动B( 在两个下落过程中的机械能都守恒C( 在P中的下落时间比在Q中的长D( 落至底部时在P中的速度比在Q中的大3((2013•虹口区一模)如图所示，一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内，线框在长直导线右侧，且其长边与长直导线平行(已知在t=0到t=t的时间间隔内，长直导线中电流i随时间变化，使线框中感应电流1总是沿顺时针方向;线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右(图中箭头表示电流i的正方向，则i随时间t变化的图线可能是( )A( B( C( D(4((2012•福建)如图，一圆形闭合铜环由高处从静止开始加速下落，穿过一根竖直悬挂的条形磁铁，铜环的中心轴线与条形磁铁的中轴线始终保持重合(若取磁铁中心O为坐标原点，建立竖直向下为正方向的x轴，则图中最能正确反映环中感应电流i随环心位置坐标x变化的关系图象是( )A( B( C( D(第1页(共10页)5((2011•上海)如图，均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置，当a绕O点在其所在平面内旋转时，b中产生顺时针方向的感应电流，且具有收缩趋势，由此可知，圆环a( )A( 顺时针加速旋转 B( 顺时针减速旋转C( 逆时针加速旋转 D(逆时针减速旋转6((2010•上海)如图，一有界区域内，存在着磁感应强度大小均为B，方向分别垂直于光滑水平桌面向下和向上的匀强磁场，磁场宽度均为L，边长为L的正方形线框abcd的bc边紧靠磁场边缘置于桌面上，使线框从静止开始沿x轴正方向匀加速通过磁场区域，若以逆时针方向为电流的正方向，能反映线框中感应电流变化规律的是图( )A( B( C( D(7((2015春•青阳县校级月考)纸面内两个半径均为R的圆相切于O点，两圆形区域内分别存在垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度大小相等、方向相反，且不随时间变化(一长为2R的导体杆OA绕过O点且垂直于纸面的轴顺时针匀速旋转，角速度为ω，t=0时，OA恰好位于两圆的公切线上，如图所示(若选取从O指向A的电动势为正，下列描述导体杆中感应电动势随时间变化的图象可能正确的是( )A( B( C( D(8((2014•四川)如图所示，不计电阻的光滑U形金属框水平放置，光滑、竖直玻璃挡板H、P固定在框上，H、P的间距很小(质量为0.2kg的细金属杆CD恰好无挤压地放在两挡板之间，与金属框接触良好并围成边长为1m的正方形，其有效电阻为0.1Ω(此时在整个空间加方向与水平面成30?角且与金属杆垂直的匀强磁场，磁感应强度随时间变化规律是B=(0.4,0.2t)T，图示磁场方向为正方向，框、挡板和杆不计形变(则( )第2页(共10页)A( t=1s时，金属杆中感应电流方向从C到DB( t=3s时，金属杆中感应电流方向从D到CC( t=1s时，金属杆对挡板P的压力大小为0.1ND( t=3s时，金属杆对挡板P的压力大小为0.2N9((2012•四川)半径为a右端开小口的导体圆环和长为2a的导体直杆，单位长度电阻均为R(圆环水平固定0放置，整个内部区域分布着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B(杆在圆环上以速度v平行于直径CD向右做匀速直线运动，杆始终有两点与圆环良好接触，从圆环中心O开始，杆的位置由θ确定，如图所示(则( )A( θ=0时，杆产生的电动势为2BavB( θ=时，杆产生的电动势为C(θ=0时，杆受的安培力大小为D(θ=时，杆受的安培力大小为10((2014春•赣州期末)如图(a)，线圈ab、cd绕在同一软铁芯上，在ab线圈中通以变化的电流，用示波器测得线圈cd间电压如图(b)所示，已知线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比，则下列描述线圈ab中电流随时间变化关系的图中，可能正确的是( )第3页(共10页)A( B( C( D(11((2013•犍为县校级模拟)如图，均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合;磁场方向垂直于半圆面(纸面)向里，磁感应强度大小为B(使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面0的轴以角速度ω匀速转动半周，在线框中产生感应电流(现使线框保持图中所示位置，磁感应强度大小随时间线性变化(为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流，磁感应强度随时间的变化率的大小应为( )A( B( C( D( 12((2010•四川)如图所示，电阻不计的平行金属导轨固定在一绝缘斜面上，两相同的金属导体棒a、b垂直于导轨静止放置，且与导轨接触良好，匀强磁场垂直穿过导轨平面(现用一平行于导轨的恒力F作用在a的中点，使其向上运动(若b始终保持静止，则它所受摩擦力可能( )A( 变为0 B(先减小后不变 C( 等于F D(先增大再减小13((2010•浙江)半径为r带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置，在圆环的缺口两端引出两根导线，分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接，两板间距为d，如图1所示(有一变化的磁场垂直于纸面，规定向内为正，变化规律如图2所示(在t=0时刻平板之间中心有一重力不计，电荷量为q的静止微粒，则以下说法正确的是( )A( 第2秒内上极板为正极B( 第3秒内上极板为负极C( 第2秒末微粒回到了原来位置D( 第3秒末两极板之间的电场强度大小为14((2015•新泰市模拟)如图，一理想变压器原、副线圈的匝数分别为n、n(原线圈通过一理想电流表接12正弦交流电源，一个二极管和阻值为R的负载电阻串联后接到副线圈的两端(假设该二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大(用交流电压表测得a、b端和c、d端的电压分别为U和U，则( ) abcd第4页(共10页)A( U:U=n:n abcd12B( 增大负载电阻的阻值R，电流表的读数变小C( 负载电阻的阻值越小，cd间的电压U越大 cdD( 将二极管短路，电流表的读数加倍15((2014•天津)如图1所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图象如图2中曲线a，b所示，则( )A( 两次t=0时刻线圈平面均与中性面重合B( 曲线a、b对应的线圈转速之比为2:3C( 曲线a表示的交变电动势频率为25HzD( 曲线b表示的交变电动势有效值为10V16((2013•广东)如图，理想变压器原、副线圈匝数比n:n=2:1，V和A均为理想电表，灯光电阻R=6Ω，12LAB端电压u=12sin100πt(V)(下列说法正确的是( ) 1A( 电流频率为100Hz B( V的读数为24VC( A的读数为0.5A D(变压器输入功率为 6W17((2013•江苏)如图所示，理想变压器原线圈接有交流电源，当副线圈上的滑片P处于图示位置时，灯泡L能发光( 要使灯泡变亮，可以采取的方法有( )A( 向下滑动P B( 增大交流电源的电压C( 增大交流电源的频率 D( 减小电容器C的电容18((2012•天津)通过一理想变压器，经同一线路输送相同的电功率P，原线圈的电压U保持不变，输电线路的总电阻为R(当副线圈与原线圈的匝数比为k时，线路损耗的电功率为P，若将副线圈与原线圈的匝数比提高1到nk，线路损耗的电功率为P，则P和分别为( ) 21第5页(共10页)2A( B( C( D( ， ()R，，，19((2011•福建)图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n:n=5:1，电阻R=20Ω，L、L为规格相同的两1212只小灯泡，S为单刀双掷开关(原线圈接正弦交变电源，输入电压u随时间t的变化关系如图所示(现将S接1、11S闭合，此时L 正常发光(下列说法正确的是( ) 22A( 输入电压u的表达式u=20sin(50π)VB( 只断开S后，L、L均正常发光 112C( 只断开S后，原线圈的输入功率增大 2D( 若S换接到2后，R消耗的电功率为0.8W 120((2010•山东)一理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器的触头( )A( 副线圈输出电压的频率为50HzB( 副线圈输出电压的有效值为31VC( P向右移动时，原、副线圈的电流比减小D( P向右移动时，变压器的输出功率增加21((2008•山东)图1、图2分别表示两种电压的波形，其中图1所示电压按正弦规律变化，下列说法正确的是( ) A( 图1表示交流电，图2表示直流电B( 两种电压的有效值相等C( 图1所示电压的瞬时值表达式位u=311sin100πtVD( 图1所示电压经匝数比为10:1的变压器变压后，频率变为原来的22((2015•山东模拟)如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生正弦交流电的图象，当调整线圈转速后，所产生正弦交流电的图象如图线b所示，以下关于这两个正弦交流电的说法错误的是( )第6页(共10页)A( 在图中t=0时刻穿过线圈的磁爱量均为零B( 线圈先后两次转速之比为3:2C( 交流电a的瞬时值为u=10sin5πtVD( 交流电b的最大值为23((2015•临潼区校级模拟)如图所示，理想变压器原线圈中正弦式交变电源的输出电压和电流分别为U和I，11两个副线圈的输出电压和电流分别为U和I、U 和I(接在原副线圈中的五个完全相同的灯泡均正常发光(则2233下列表述正确的是( )A( U:U:U=1:1:2 123B( I:I:I=1:2:1 123C( 三个线圈匝数n:n:n之比为5:2:1 123D( 电源电压U与原线圈两端电压U′之比为5:4 1124((2015•乐山二模)如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1，原线圈接电压恒定的交流电，副线圈输出端接有R=4Ω的电阻和两个“18V，9W”相同小灯泡，当开关S断开时，小灯泡L刚好正常发光，则( ) 1A( 原线圈输入电压为200VB( S断开时原线圈中的电流为0.05AC( 闭合开关S后，原、副线圈中的电流之比增大D( 闭合开关S后，小灯泡L消耗的功率减小 125((2015•河南模拟)如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1，原线圈输人电压的变化规律为u=220sin100πt(V)，P为滑动变阻器的滑片(当副线圈上的滑片M处于图示位置时，灯泡A能发光(操作过程中，小灯泡两端的电压均未超过其额定值，且认为灯泡的电阻不受温度的影响，则( )A( 副线圈输出电压的有效值为22VB( 滑片P向左移动时，变压器的输出功率增加第7页(共10页)C( 滑片P向右移动时，为保证灯泡亮度不变，需将滑片M向上移D( 滑片M向上移动时，为保证灯泡亮度不变，需将滑片P向左移26((2015•黄冈模拟)如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为44:5，b是原线圈的中心抽头，S为单刀双掷开关，负载电阻R=25Ω，电表均为理想电表(在原线圈c、d两端接入如图乙所示的正弦交流电，下列说法中正确的是 ( )A( 当S与a连接时，电流表的示数为1AB( 当S与b连接时，电压表的示数为50VC( 将S由a拨到b，电阻R消耗的功率增大为原来的4倍D( 无论S接a还是接b，1s内电阻R上电流方向都改变50次27((2014•山东)如图，将额定电压为60V的用电器，通过一理想变压器接在正弦交变电源上，闭合开关S后，用电器正常工作，交流电压表和交流电流表(均为理想电表)的示数分别为220V和2.2A，以下判断正确的是( )A( 变压器输入功率为484WB( 通过原线圈的电流的有效值为0.6AC( 通过副线圈的电流的最大值为2.2AD( 变压器原、副线圈匝数比n:n=11:3 12628((2014•浙江学业考试),台发电机，输出的功率为1.0×10W，所用输电导线的电阻是10Ω，当发电机接到32输电线路的电压是5.0×10V时，输电导线上的电流是2.0×10A，则在输电导线上损失的热功率为( )3566A( B( C( D( 2.0×10W 4.0×10W 1.0×l0W 2.5×10W 29((2014•临沂模拟)如图甲所示，矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴在匀强磁场中匀速转动，输出交流电的电动势图象如图乙所示，经原副线圈的匝数比为1:10的理想变压器为一灯泡供电，如图丙所示，副线圈电路中灯泡额定功率为22W(现闭合开关，灯泡正常发光(则( )A( t=0.01s时刻穿过线框回路的磁通量为零B( 交流发电机的转速为50r/sC( 变压器原线圈中电流表示数为1AD( 灯泡的额定电压为220V30((2014•秦州区校级模拟)如图所示，边长为L的正方形单匝线圈abcd，电阻r，外电路的电阻为R，a、b的中点和cd的中点的连线OO′恰好位于匀强磁场的边界线上，磁场的磁感应强度为B，若线圈从图示位置开始，以角速度ω绕轴OO′匀速转动，则以下判断正确的是( )第8页(共10页)2A( 图示位置线圈中的感应电动势最大，其值为E=BLω m2B( 闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式为e=BLωsinωt C( 线圈从图示位置转过180?的过程中，流过电阻R的电荷量为q= D(线圈转动一周的过程中，电阻R上产生的热量为Q=第9页(共10页)一(选择题(共30小题)1(C 2(C 3(A 4(B 5(B 6(AC 7(C 8(AC 9(AD 10(C 11(C 12(AB13(A 14(BD 15(AC 16(D 17(BC 18(D 19(D 20(AD 21(C 22(A 23(BD24(ABD 25(AD 26(C 27(BD 28(B 29(BC 30(D第10页(共10页)。

第12章 交变电流第55练 交变电流的产生及其变化规律基础过关一、单项选择题（每小题只有一个选项符合题意）1. 单匝矩形线圈边长分别为a 和b ，在匀强磁场B 中绕对称轴以角速度ω匀速转动，且对称轴与磁感线垂直.设t=0时线圈平面与磁感线平行，则线圈中产生的感应电动势的瞬时值表达式为（ ）A ．2Ba ωcos ωtB ．Bab ωcos ωtC ．2Ba ωsin ωtD ．Bab ωsin ωt2．处在匀强磁场中的矩形线圈abcd ，以恒定的角速度绕ab 边转动，磁场方向平行于纸面并与ab 垂直.在t=0时刻，线圈平面与纸面重合（如图），线圈的cd 边离开纸面向外运动.若规定由a →b →c →d →a 方向的感应电流为正，则能反映线圈中感应电流I 随时间t 变化的图线是（ ）3．关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流，下列说法中正确的是（ ）A ．线圈平面每经过中性面一次，感应电流方向就改变一次.感应电动势向不变B ．线圈每转动一周，感应电流方向就改变一次C ．线圈平面每经过中性面一次，感应电流和感应电动势方向都要改变一次D ．线圈转动一周，感应电流和感应电动势方向都要改变一次4．单匝闭合线框在匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动.在转动的过程中，线框中的最大磁通量为Φm ，最大感应电动势为E m ，下列说法中正确的是（ ）A ．当穿过线框的磁通量为零时，线框中感应电动势也为零B ．当穿过线框中的磁通量减少时，线框中的感应电动势也减小C ．当穿过线框的磁通量等于0.5Φm 时，线框中的感应电动势为0.5E mD ．线框转动的角速度等于mm E5．如图所示，虚线OO ′的左边存在着方向垂直线面向里的匀强磁场，右边没有磁场，单匝矩形线圈 abcd 的对称轴恰与磁场右边界重合，线圈平面与磁场垂直.线圈沿图示方向绕OO ′轴匀速转动（即ab 边先向纸外、cd 边先向纸里转动），规定沿abcd 方向为感应电流的正方向，若从图示位置开始计时，下列5四个图像中能正确表示线圈内感应电流i 随时间t 变化规律的是（ ）6．如图所示，矩形线圈abcd 在匀强磁场中可以分别绕垂直于磁场方向的轴P 1和P 2以相同的角速度匀速转动，当线圈平面转到与磁场方向平行时（ ）A ．线圈绕P 1转动时的电流等于绕P 2转动时的电流B ．线圈绕P 1转动时的电动势小于绕P 2转动时的电动势C ．线圈绕P 1和P 2转动时电流的方向相同，都是a →b →c →dD ．线圈绕P 1转动时dc 边受到的安培力大于绕P 2转动时dc 边受到的安培力二、多项选择题（每小题有多个选项符合题意）物合理肥物精理品物教理育物1理8物7理1物5理1物0理6物7理2物0理7．一个矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时产生的交变电动势为交变电压瞬时值表达式E=2202·sin100πtV ，则下列判断中正确的是（ ）A ．t=0时，线圈位于性面位置B ．t=0时，穿过线圈平面的磁通量最大C ．t=0时，线圈的有效边切割速度方向垂直磁感线D ．t=0.1s ，线圈中感应电动势达到峰值8．一矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动，线圈内的感应电动势E 随时间t 的变化如图所示，则下列说法中正确的是（ ）A ．t 1时刻通过线圈平面的磁通量为零B ．t 2时刻通过线圈平面的磁通量最大C ．t 4时刻通过线圈平面的磁通量的变化率的绝对值最大D ．每当感应电动势E 变换方向时，通过线圈平面的磁通量的绝对值都为最大9．一个单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴与磁场垂直，如图表示穿过线圈平面的磁通量随时间变化的函数图像.图中磁通量的最大Φmax =0.20Wb ，变化周期T=0.02s.则由图可知，线圈中感应电动势的最大值（ ）A ．出现在10×10-3s 、20×10-3s 各时刻B ．出现在5×10-3s 、15×10-3s 时刻 C ．根据E max =Tmax 2Φπ，E max =62.8V D ．根据E max =4/2max T Φπ，E max =40V 10．如图所示，一根通有交流电i=I m sin ωt 长直导线与一个通电的闭合矩形线圈在同一个水平面内，若线圈所受磁场力的合力方向背离直导线，则交流电必处于每个周期内的（ ）A ．第一个41周期内B ．第二个41周期内 C ．第三个41周期内 D ．第四个41周期内 11．如图甲所示，电流恒定的通电直导线MN ，垂直于放在两条相互平行的水平光滑长导轨上电流方向由M 指向N ，在两轨间存在着竖直磁场，取垂直纸面向里的方向为磁感应强度的正方向，当t=0时导线恰好静止，若B 按如图乙所示的余弦规律变化，下列说法中正确的是（ ）A ．在最初的一个周期内，导线在导轨上做往复运动B ．在最初的一个周期内，导线一直向右运动C ．在最初的半个周期内，导线的加速度先减小后增大D ．在最初的半个周期内，导线的速度先增大后减小三、计算或论述题12．如图所示，匀强磁场的磁感应强度B=0.5T ，边长L=10cm 的正方形线圈abcd 共100匝，线圈电阻r=1Ω，线圈绕垂直与磁感线的对称轴OO ′匀速转动，角速度为ω=2πrad/s ，外电路电阻R=4Ω，求：（1）转动过程中感应电动势的最大值；（2）由图示位置（线圈平面与磁感线平行）转过60°时的即时感应电动势；（3）由图示位置转过60°角的过程中产生的平均感应电动势；（4）交流电电表的示数；（5）转动一周外力做的功；（6）61周期内通过R 的电荷量为多少？13．在真空中速度为v=6.4×107m/s 的电子束，连续地射入两平行极板之间，极板长度为L=8.0×10-2m ，间距d=5.0×10-3m.两极板不带电时，电子束将沿两极板之间的中线通过.在两极板上加一个50Hz 的交变电压u=U m sinωt ，如果所加电压的最大值U m 超过某一值U 0时，将开始出现我以下现象：电子束有时能通过两极板，有时间断，不能通过.（1）求U 0的大小；（2）求U m 为何值才能使通过的时间（△t ）通跟间断的时间（△t ）间之比为（△t ）通∶（△t ）间=2∶1.14．如图所示，AB 为一对平行的电容板，在B 处有一带正电的粒子，质量为m ，带电荷量为q ，两板间的距离为d ，当电键S 闭合以后，粒子离开B 板向B 板运动，之后到达A 板时未碰撞又返回运动，如此不断往返运动，整个过程不计重力，试分析电源性质，画出U －t 图像.电源已知为一方波交流电，粒子运动周期为T.能力提升15．如图所示，OACO 为置于水平面内的光滑闭合金属导轨，O 、C 处分别接有短电阻丝（图中用粗线表示），R 1=4Ω、R 2=8Ω（导轨其他部分电阻不计）.导轨OAC 的形状满足y=2sin （3x ）（单位：m ）.磁感应强度B=0.2T 的匀强磁场方向垂直于导轨平面.一足够长的金属棒在水平外力F 作用下，以恒定的速率v=5.0m/s 水平向右在导轨上从O 点滑动到C 点，棒与导轨接触良好且始终保持与OC 导轨垂直，不计棒的电阻.求：（1）外力F 的最大值；（2）金属棒在导轨上运动时电阻丝R 1上消耗的最大功率；（3）在滑动过程中通过金属棒的电流I 与时间t 的关系.第55练 交变电流的产生和变化规律1．B 2.C 3.C 4.D5．B 解析 开始转动时，由楞次定律可知，电流方向为adc-ba,即为负，因此，A 、D 均错，转动4T ～2T 时，电流仍为负，因此B 正确. 6．A 7.AB 8.CD 9.AC 10.AC 11.ACD12．（1）感应电动势的最大值，E m =V S NB 14.3=ω（2）转过60°时的瞬时感应电动势 E=E m cos60°=1.57V（3）通过60°角过程中产生的平均感应电动势V tN E 6.2=∆∆=φ （4）电压表示数为外电路电压的有效值： V R rR E U 78.1=⋅+= （5）转动一周所做的功等于电流产生的热量 J T r R E Q W m 99.0)(22=⋅+⎪⎭⎫ ⎝⎛== （6）的电荷量周期内通过电阻R 61 C r R T NBS T R E T I Q 0866.06/)(60sin 6161=+︒=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⋅= 13．（1）U 0=91V（2）U m =105V （提示：若电子束能通过两极板.则电子在电场中的运动时间s vL t 91025.1-⨯==，而交变电压的周期却为0.02s.则在运动时间内可以认为电子是在匀强电场中运动.两极板间电压为U 0，电子束刚好搏不过两极板，则有dmt eU t m eE at d 2212122022=⋅== 所以V et m d U 91220== （2）由正弦函数的图像性质可知，当︒=60sin 0m U U 时，（△t ）通：（△t ）间=2：1，所以U m =105V.14．粒子在B 处静止开始，由于是方波电源，粒子先做匀加速运动，其在A 点恰好返回，由运动的对称性，粒子在2d 处变为与加速度方向相反的减速运动，减速至A 板，速度为零，加速度方向不变，又做加速运动至2d 处，如此往复，设电源电压为U 时粒子运动的加速度应为222216,421212,qTmd U T md qU at d md qU a =⎪⎭⎫ ⎝⎛===则即为方波交流电压的最大值，由此可画出U-t 图像，以起始方向为正.15．（1）金属棒匀速运动，F 外=F 安，E=BLv ，︒====90sin 2,,max 22L R v L B BIL F R E I 总外总 =2N F R m 3.0,38,max =Ω=故总 （2）W R E P 1121== （3）金属棒与导轨接触点间的长度随时间变化y=2sin ⎪⎭⎫⎝⎛x 3π,且x=vt,E=BLv, 故t R E I ⎪⎭⎫ ⎝⎛==35sin 43π总。

适用精选文件资料分享高考物理总复习交变电流的变化规律练习2（有答案）交变电流的变化规律 (2) 1 ．线圈在匀强磁场中匀速转动而产生交变电流，则 ( ) A ．当线圈位于中性面时，感觉电动势为零 B ．当线圈位于中性面时，感觉电流方向将改变 C．当穿过线圈的磁通量为零时，线圈中的感觉电流也为零 D．当线圈转过一周时，感觉电动势方向改变一次 2 ．矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的转轴匀速转动，产生的交流电动势的最大值为 Em.设 t ＝0 时线圈平面与磁场平行，当线圈的匝数增添一倍，转速也增大一倍，其余条件不变时，交变电流的电动势表达式为() A ．e＝2Emsin2ωtB．e＝4Emsin2ωt C ．e＝Emcos2ωt D ．e＝4Emcos2ωt 3 ．一只标有“ 220Ｖ100Ｗ”的灯泡接在ｕ =311ｓｉｎ 314ｔ（Ｖ）的正弦交流电源上，则 ( )? ィ粒 ? 该灯泡能正常发光? ィ拢 ? 与灯泡串联的电流表读数为0．64Ａ? ィ茫 ? 与灯泡并联的电压表读数为311Ｖ? ィ模 ? 经过灯泡的电流ｉ =0.64 ｓｉｎ 314ｔ（Ａ） 4 ．正弦式电流在一个周期内出现次峰值；我国电网的交变电流在一秒内共出现次峰值，电流方向发生次改变。

5 ．交变电流是（）A．矩形线圈绕垂直于磁场方向的轴在匀强磁场中匀速转动时产生的电流B．按正弦规律变化的电流 C．按余弦规律变化的电流 D．大小、方向随时间做周期性变化的电流 6 ．交流发电机的转子由 B∥S的地点开始匀速转动，与它并联的电压表的示数为14.1V ，那么当线圈转过30°时交流电压的瞬市价为V. 7．矩形线圈在匀强磁场中绕着垂直磁感线方向的轴匀速转动，当线圈经过中性面时，以下说法中正确的是（）A ．穿过线圈的磁通量最大，线圈中的感觉电动势最大 B ．穿过线圈的磁通量等于零，线圈中的感觉电动势最大 C．穿过线圈的磁通量最大，线圈中的感觉电动势等于零 D．穿过线圈的磁通量等于零，线圈中的感觉电动势等于零 8 ．关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流，以下说法中正确的选项是（） A. 线圈每经过中性面一次，感应电流方向改变一次，感觉电动势方向不变 B. 线圈平面每经过中性面一次，感觉电流和感觉电动势方向都要改变一次 C. 线圈每转动一周，感觉电流方向就改变一次 D. 线圈转动一周，感觉电流和感觉电动势方向都只改变一次 9 ．矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，当线圈经过中性面时，以下说法中正确的选项是（） A ．穿过线圈的磁通量最大，线圈中的感觉电动势最大 B ．穿过线圈的磁通量为零，线圈中的感觉电动势最大 C．穿过线圈的磁通量最大，线圈中的感觉电动势为零 D．穿过线圈的磁通量为零，线圈中的感觉电动势等于零10．线圈在磁场中匀速转动产生的交流电动势 e=10sin20 π t （V），则以下说法正确的选项是（）A ．t=0 是，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 时，线圈的边切割磁感线的有效速度最大 D．t=0.4s 时，线圈产生的电动势达到峰值 10V参照答案： 1 ．答案： AB 解析： 2 ．答案： D 解析：产生电动势的最大值 Em＝NBSω ω＝2nπ；n 为转速当 N′＝ 2N，n′＝ 2n 时，ω′＝ 2ω，Em′＝4Em，因此交变电流的电动势的表达式为 e＝4Emcos2ωt.D 项正确． 3 ．答案： D 解析：交变电流规律 4 ．答案：2 100 100 5．答案： D 6．答案： 17.3 7．答案： C 8．答案： B 解析：考点 : 交流发电机及其产生正弦式电流的原理．专题 : 交流电专题．解析 : 感觉电动势方向即为感觉电流方向．当线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流时，线圈平面每经过中性面一次，感觉电流与感觉电动势方向均改变一次，转动一周，感觉电流方向改变两次解答 : 解： A、当线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流时，线圈平面每经过中性面一次，感觉电流与感觉电动势方向均改变一次，故A错误， B 正确； C．转动一周，两次经过中性面，故感觉电流方向改变两次．故 CD错误；应选：B谈论:本题观察中性面特色：线圈平面每经过中性面一次，感觉电流与感觉电动势方向均改变一次，转动一周，感觉电流方向改变两次．9 ．答案： C 解析：考点: 交流发电机及其产生正弦式电流的原理．专题 : 交流电专题．解析:矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，线圈中产生正弦式电流．在中性面时，线圈与磁场垂直，磁通量最大，感觉电动势为零．线圈每经过中性面一次，电流方向改变一次．解答 : 解：在中性面时，线圈与磁场垂直，磁通量最大；因为没有边切割磁感线，故线圈中的感觉电动势为零；应选：C．谈论 : 本题观察正弦式电流产生原理的理解能力，抓住两个特别地点的特色：线圈与磁场垂直时，磁通量最大，感觉电动势为零；线圈与磁场平行时，磁通量为零，感应电动势最大． 10 ．答案： AB 解析：考点 : 正弦式电流的图象和三角函数表达式 . 专题 : 交流电专题 . 解析 : 第一明确交流电的描述，依据交流电的表达式，可知其最大值，以及线圈转动的角速度等物理量，此后进一步求出其余物理量，若有效值、周期、频率等 . 解答 : 解：ABC、t=0 时，刹时电动势为 e=10sin20 πt （ V）=0，则线圈平面位于中性面，此时经过线圈的磁通量最大，导线切割磁感线的有效速率最小为零，故 AB正确， C错误 . D ．当 t=0.4s 时，刹时电动势为e=10sin （20π×0.4 ） =0（V），故 D错误 . 应选： AB. 谈论 : 关于交流电的产生和描述要正确理解，要会推导交流电的表达式，明确交流电表达式中各个物理量的含义 .。

交变电流练习题1、交变电流通过一段长直导线时，电流为I ，如果把这根长直导线绕成线圈，再接入原电路，通过线圈的电流为I ’，则（ ） A 、I ’>I B 、I ’<I C 、I ’=I D 、无法比较2、如图，交流电源的电压有效值跟直流电源的电压相等，当将双刀双掷开关接到直流电源上时，灯泡的实际功率为P 1，而将双刀双掷开关接到交流电源上时，灯泡的实际功率为P 2，则（ ）A 、P 1=P 2B 、P 1>P 2C 、P 1<P 2D 、无法比较3、如图，白炽灯和电容器串联后接在交流电源的两端，当交流电源的频率增加时（ ） A 、电容器电容增加 B 、电容器电容减少C 、电灯变暗D 、电灯变亮4、如图，a 、b 两端连接的交流电源既含高频交流，又含低频电流；L 是一个25mH 的高频扼流圈，C 是一个100pF 的电容器，R 是负载电阻。

下列说法正确的是（ ）A 、L 的作用是“通低频，阻高频”B 、C 的作用是“通交流，隔直流” C 、C 的作用是“通高频，阻低频”D 、通过R 的电流中，低频交流所占的百分比远大于高频交流所占的百分比5、如图，在频率为f 的交流电流电路中，把开关S 依次分别接通R 、C 、L 支路，这时通过各支路电流的有效值相等。

若将交变电流的频率提高到2f ，维持其他条件不变，则下列几种情况不正确的是（ ） A 、通过R 的电流有效值不变B 、通过C 的电流有效值变大C 、通过L 的电流有效值变小D 、通过R 、C 、L 的电流有效值都不变6、如图，u 是有效值为220V 的交流电源，C 是电容器，R 是电阻，关于交流电压表的示数，下列说法正确的是（ ）A 、等于220VB 、大于220VC 、小于220VD 、等于07、如图，L 为电感线圈，R 为灯泡，电流表与电压表均为理想电表，交流电源的电压V t u )100sin(2220π=。

若保持电压的有效值不变，只将电源的频率改为100Hz ，下列说法正确的是（ ）A 、电流表示数增大B 、电压表示数增大C 、灯泡变暗D 、灯泡变亮8、如图所示,变压器输入交变电压 一定,两个副线圈的匝 C SL － ＋a b L C R S LR C V C R u u LR A V数为和,当把一电阻先后接在间和间时,安培表的示数分别为和，则：为（）A、:B、:C、：D、:9、在某交流电路中,有一正在工作的变压器,原副线圈匝数分别为=600,=120,电源电压=220V，原线圈中串联一个0.2A的保险丝,为了保证保险丝不被烧坏,则( )A、负载功率不超过44wB、副线圈电流最大值不能超过1AC、副线圈电流有效值不能超过1AD、副线圈电流有效值不能超过0.2A10、如图所示,一理想变压器的原副线圈分别由双线圈ab和cd（匝数都为）、ef和gh（匝数都为）组成，用和表示输入电流和电压，和表示输出电流和电压．在下列四种连接法中，符合关系；的有A、a与c相连；b与d相连作为输入端；e与g相连、f与h相连作为输出端．B、a与c相连；b与d相连作为输入端；f与g相连、以e、h为输出端．C、b与c相连；以a与d为输入端；f与g相连，以e、h为输出端．D、b与c相连；以a、d为输入端；e与g相连、f与h相连作为输出端．11、如图所示，理想变压器和三个定值电阻、和接在交流电源上，=，若、和上的电功率相等，则：=________,变压器原、副线圈的匝数比为__________.12、一台理想变压器原、副线圈匝数比为10：1，原线圈接=100sin100πt V的交变电压，副线圈两端用导线接规格为“6V，12W”的小灯，已知导线总电阻=0.5Ω,试求：副线圈应接几盏小灯？这些小灯又如何连接才能使这些小灯都正常发光？实际应用题：如图所示电路是一个半波整流电源的电路图，其中二极管起到的作用是将AB端输入的交流电流变为直流电流，这种直流电流的波形是一种脉冲波，输出电压的波动幅度比较大，为了得到比较稳定的直流电压，在电源电路中引入了一段π形滤波电路，它由两个电容器和一个电感线圈组成，请分析该电路中电容和电感线圈在电路中的作用．。

第一节交变电流1. 线圈在匀强磁场中匀速转动而产生交变电流，贝M ）A. 当线圈位于中性面时，感应电动势为零B. 当线圈位于中性面时，感应电流方向将改变C. 当穿过线圈的磁通量为零时，线圈中的感应电流也为零D. 当线圈转过一周时，感应电动势方向改变一次2. 如图5-10所示，一个单匝矩形线圈abed,已知M 边长为厶，加边长为h,在磁感应强度为〃的磁场中绕00' 轴以角速度 （从图中所示位置开始）匀速转动，则线圈两个输出端的感应电动势为（）倍，其他条件不变时，则其电动势的瞬时表达式为（）A ・ e=10、°sin 314 A TB ・ e=20、°sin 628rVC ・ 0=10迈sin 628 A-D ・ e=20v ;2sin 314rV4.线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，在十=0时感应电动势为零，在t=0. 3s 时，感应电动势 达到最大值为6V 。

已知线圈转动周期大于0.3s,则t=0.4s 时，感应电动势的可能值为（）A. 0VB. 6VC ・ 3VD ・ 3的V5. 一矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面的固定轴转动，线圈中的感应电动势 5—11所示，下列说确的是（）A. &时刻通过线圈的磁通量为零B. 力时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大C. 力时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大D. 每当e 变化方向时，通过线圈的磁通量的绝对值都为最大6. 矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，从中性面开始转动180。

角的过程中， 电动势和最大感应电动势的比值为（）A./2B. 2/C. 2D ・7. 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5-12所示，则下列结论正确的是（）A. 在t=0. Is 和r=0.3s 时电动势最大B. 在t=0. 2s 和E=0・4s 时电动势改变方向 0.2C. 电动势的最大值是157V0 D. 在^=0.4s 时磁通量变化率最大，其值为3. 14Wb/s£2&如图5-13矩形线圈有m 匝，转动时穿过线圈的磁通量的最大值为①“。

第五章交变电流练习和习题解答练习一(1)对于图5-21所示的电流i随时间t作周期性变化的图象，下列描述哪些是正确的？①电流的大小变化，方向也变化，是交流；②电流的大小变化，方向不变，不是交流；③电流的大小不变，方向不变，是直流；④电流的大小不变，方向变化，是交流；⑤以上说法都不正确．解：从图象中看出，电流的大小随时间作周期性变化，但电流的方向不变，所以根据交流的定义，该电流不是交流．②的说法正确．(2)一台发电机产生的按正弦规律变化的电动势的峰值为 400 V，线圈匀速转动的角速度为 314 rad／s，试写出电动势瞬时值的表达式．如果该发电机与只含电阻的负载组成的闭合电路的总电阻为2 000Ω，则电路中电流的峰值为多少？电流的瞬时值表达式怎样？解：根据电动势瞬时值的公式e=ξmsinωt，由ξm=400V，ω=314rad／s，∴ e=400sin314t．i=0.2sin314tA．(3)某用电器两端允许加的最大直流电压是 100 V，能否把它接在交流电压是 100 V的电路里？为什么？解：不能．交流电压 100 V是指有效值，这个交流电路里电压的坏．(4)照明用交流的电压是 220 V，动力供电线路的电压是380 V，它们的有效值、峰值各是多少？(5)有一正弦式电流，电流的有效值是2 A，它的峰值是多少？(6)图 5-22是一个按正弦规律变化的交流的图象．根据图象求出它的周期、频率和电流的峰值．解：周期是0.2s，频率是5Hz．电流峰值是10A．练习二(1)变压器为什么不能改变直流的电压？解：直流电压加在变压器的原线圈上时，通过原线圈的电流是直流电流，电流大小、方向不变，所以产生的磁场通过副线圈的磁通量不变．因此，在副线圈中不会产生感应电动势，副线圈两端没有电压，所以变压器不能改变直流的电压．(2)收音机中的变压器，原线圈有 1210匝，接在 220 V的交流电源上．要得到5V、6.3V和350 V 三种输出电压，求这三个副线圈的匝数．有n2=n1由于U1=220V，n1=1210匝，故(3)为了安全，机床上照明电灯用的电压是 36 V，这个电压是把 220 V的电压降压后得到的．如果变压器的原线圈是 1140匝，副线圈是多少匝？这台变压器给 40 W的电灯供电，原副线圈的电流强度各是多大？本题，U1=220V，U2=36V，n1=1140匝，副线圈输出功率P2=U2I2，其中P2=40W，U2=36V，根据I1U1=I2U2，(4)变压器原理可以用来测量线圈的匝数：把被测线圈作原线圈，用一个匝数已知的线圈作副线圈，通入交流，测出两线圈的电压，就可以求出被测线圈的匝数．已知副线圈有 400匝，把原线圈接到 220 V的线路中，测得副线圈的电压是55 V，求原线圈的匝数．本题，U1=220V，U2=55V，n2=400匝．练习三(1)用500 A的电流输送 3 300 kW的电功率，输电电压应该是多少伏？解：电功率P=IU．由于I=500 A，P=3 300 kW=3300×103W，(2)输送4800 kW的电功率，采用 110 kW高压输电，输电导线中的电流是多少安？如果用 110 V 电压输电，输电导线中的电流将是多少？解：电功率P=UI，其中P=4 800 kW=4 800×103W．可见，大功率输电是不可能用低压电的．(3)一座小型水电站，它输出的电功率是20kW，输电电压是400V．如果输电导线的总电阻是0.5Ω，那么输电导线上损失的电功率是多少？用户得到的电功率是多少？假如用 250 V的电压输电，输电导线上损失的功率和用户得到的功率又各是多少？∴输电导线损失的电功率P损=I2R=502×0.5W=1250W．用户得到的电功率P用=P出-P损=20×103W-1250W=18750W．P损=802×0.5W=3200W．∴P用=20×103W-3200W=16800W．习题(1)在有效值为 220 V的交流电路中，接入 50Ω的电阻，电流的有效值和峰值各是多少？这时消耗的功率是多少瓦？消耗的电功率P=I2R=4.42×50W=968W．(2)晚会上装饰着120个小彩色电灯，每个小电灯的电压是4V，工作电流是0.1A，这些小电灯都并联着，由一台变压器供电．变压器的原线圈接在 220 V的照明电路上．求通过原线圈的电流．解：1个小彩灯消耗的电功率为4×0.1W=0.4W．120个小彩灯消耗的总电功率为 120×0.4W=48W．变压器副线圈输出电功率等于小彩灯消耗的总电功率48W．变压器原线圈的输入电功率P=UI=48W．(3)分别用3300 V和110 000 V的电压输电，输送的电功率相同，导线的材料和送电的距离也都相同，并且要求损失的电功率相等．求所用导线的横截面积之比．解：设输送的电功率为P，输电电压为U，送电距离为l，导线横截面积为S，电阻率为ρ．则每根导线损失的电功率P损=I2R．现在输送电功率P相同，导线电阻率ρ和长度l相同．在输电电压U和导线横截面积S不同时，如要求导线上损失的电功率相同，则应有即用 3 300 V电压输电时的导线横截面积是用 110 000V输电时导线横截面积的1111倍．说明：本题是联系实际的一个综合题，除了复习巩固所学知识、培养同学分析能力外，还可通过具体计算使学生进一步体会输电要采用高电压的道理．可进一步让学生假设用110 000V电压输电时导线横截面积S2=4mm2，则用 3 300V电压输电时导线横截面积S1=1111×4 mm2=4444 mm2=44.44cm2，相当于直径约为 7.5cm的导线横截面积．这是一根很粗的金属棒，用这样粗的金属棒输电显然是不合理的．所以远距离输电要用高电压．(4)一台效率为55％的离心水泵，每秒钟能把0.03m3的水抽到 20 m的高度．现在要用一台感应电动机通过皮带传动带动水泵运行，皮带传动效率是80％，在功率分别为14kW、20kW、28kW的三台电动机中，选用哪一台比较合适？解：离心水泵每秒钟把体积V=0.03 m3的水抽到h=20m高度要做功mgh=ρVgh=103×0.03×9.8×20J=5880J．∴ 水泵的输出功率为P出=5880W．水泵效率η=55％=0.55，皮带传动效率η′=80％=0.80，∴选用14kW的电动机比较合适．(5)电站发出的电，在用电高峰时不够用，到深夜，发出的电又不能充分利用．为了解决这个问题，人们修建了水力蓄能站．夜间，水泵利用多余的电能把水抽到高处的蓄水池中，到用电高峰时再利用蓄水池的水来推动水轮机发电．有一水力蓄能站，4台水泵6h抽上来的水够7台水轮机工作3h．如果每台水泵的功率是45 000 kW，每台水轮机的功率是36 000 kW．求这个水力蓄能站的效率．解：设水力蓄能站的输入功为W入，W入就是水泵消耗的∴ W入=4×45000×103×6×3600J．设水力蓄能站的输出功为W出，W出就是水轮机做的功．∴W出=7×36 000×103×3×3 600J．(6)使用一个强磁铁可以判断灯泡中的电流是交流还是直流．请你说明怎样判断和判断的根据．解：把灯丝放在强磁铁产生的强磁场中，让电流通过灯丝．如果发现灯丝不动则灯泡中的电流是直流，如果发现灯丝振动则灯泡中的电流是交流．因为灯丝中通过直流时，在强磁场中灯丝受的磁场的作用力是恒定的，灯丝会发生微小形变，但不会振动．灯丝中通过交流时，在强磁场中灯丝受的磁场的作用力大小、方向都随时间变化，灯丝因而发生振动．说明：本题内容可用实验演示．用一个蹄形磁铁产生强磁场，把一个标记“220V40W”的白炽灯泡放在强磁场中．电源用 220 V市电．如电源经过桥式整流后接到灯泡上，则灯泡中的电流可认为是直流．如电源直接接到灯泡上，则灯泡中电流是交流．我们会观察到灯泡中电流是交流时灯丝振动，是直流时灯丝不振动．(7)像图5-23那样把两块铁芯固定在一把钳子上，可以做成一个钳形测量仪．利用它可以在不切断导线的情况下，通过电流表A，测量导线中的电流强度．那么，导线中的电流是交流还是直流？请你说明仪器的工作原理．解：导线中的电流是交流．钳形测量仪是利用电磁感应原理制造的．通电导线产生磁场，导线中通过交流时在周围空间产生的磁场随时间变化，铁芯使磁场增强，穿过绕在铁芯上线圈的磁通量随时间变化，线圈中产生感应电动势，线圈闭合时产生感应电流，电流表A可测出线圈中的感应电流．在交流频率一定时，导线中电流越强则磁通量变化率越大，线圈中的感应电流也越大．感应电流与导线中电流有一定的关系，故通过电流表A中的电流可测出导线中的电流强度．。