专题二十九 交变电流的产生极其描述.doc

专题二十九 交变电流的产生极其描述一、选择题(本大题共10小题，每小题6分，共60分，每小题有一个或多个选项符合题意。全部选对的得6分，选对但不全的得4分，错选或不答的得0分)1.在变电所里，经常要用交流电表去监测电网上的强电流，使用的仪器是电流互感器，在下列四个图中，能正确反映其工作原理的是( ) 2.矩形线圈abcd放在匀强磁场中，如图所示，ab=dc=l1，ad=bc=l2，从图示位置起以角速度绕不同转轴做匀速转动，则( )A以OO为转轴时，感应电动势B以OO为转轴时，感应电动势C以OO为转轴时，感应电动势D以OO为转轴跟以ab为转轴时，感应电动势都是3.某线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动，产生交变电流的图象如图所示。由图中信息可以判断( )A在A和C时刻线圈处于中性面位置B在B和D时刻穿过线圈的磁通量为零C从AD时刻线圈转过的角度为2D.若从OD时刻历时0.02s，则在1s内交变电流的方向改变100次4. 在某交流电路中，有一正在工作的变压器，原、副线圈的匝数分别为n1=600匝、n2=120匝，电源的电压为U=31lsin 100t(V)，原线圈中串联一个额定电流为0.2A的保险丝，为保证保险丝不被烧毁，则( )A副线圈电流的最大值不能超过1 AB副线圈电流的有效值不能超过1 AC无论副线圈电流有多大，保险丝总不会被烧毁D负载功率不能超过44W5.面积为S的两个完全相同的单匝金属线圈分别放置在如图甲、乙所示的磁场中。图甲中是磁感应强度为B0的匀强磁场，线圈在磁场中以周期T绕OO轴做匀速转动；图乙中的磁场的变化规律为，从图示时刻(t=0时刻)起计时，则( )A两线圈中的磁通量变化规律均为B两线圈中感应电动势达到最大值的时刻不同C两线圈中产生的交变电流的有效值不同D从此刻起，T/4时间内流过线圈截面的电量相同6. 一理想变压器原、副线圈匝数比n1：n2=11：5，原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u随时间t的变化规律如图所示，副线圈仅接入一个10 Q的电阻，则( ) A流过电阻的最大电流是20AB与电阻并联的电压表的示数是141VC变压器的输入功率是1103WD在交变电流变化的一个周期内，电阻产生的焦耳热是 2103J7. 如图所示的电路中，A1、A2为相同的电流表，电阻R1、R2的阻值相同，线圈L的电阻不计。理想变压器原线圈接入u=Umsin 2ft的交变电流后，电流表A1、A2的示数分别为I1、I2，则( )AUm增大时，I1增大 BUm增大时，I2减小Cf增大时，I1增大Df增大时，I2减小8.如图所示电路，电阻R1与电阻R2阻值相同，都为R，和R1并联的D为理想二极管(正向电阻可看作零，反向电阻可看作无穷大)，在A、B间加一正弦交流电u=20sin100t(V)，则加在R2上的电压有效值为( )A. 10V B. 20VC. 15V D. 9.如图所示，面积为S、匝数为N、电阻为r的线圈与阻值为R的电阻构成闭合回路，理想交流电压表并联在电阻R的两端线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中，绕垂直于磁场的转动轴以角速度匀速转动。设线圈转动到图示位置的时刻t=0。则( )A在t=0时刻，线圈处于中性面，流过电阻R的电流为0，电压表的读数也为0B1秒钟内流过电阻R的电流方向改变次C在电阻R的两端再并联一只电阻后，电压表的读数将减小D在电阻R的两端再并联一只电容较大的电容器后，电压表的读数不变10. 如图所示，两根足够长的金属导轨放在xOy坐标平面内，03l为一个图形变化周期。两导轨的直线部分平行于x轴，长度为2l。两导轨的曲线部分分别满足：x=1，2,3。且凡相交处均由绝缘表面层相隔，两导轨左端通过电阻R连接。坐标平面内有垂直于该平面的匀强磁场，磁感应强度的大小为B，一根平行于y轴的长导体棒沿x轴匀速运动，运动过程中与两金属导轨接触良好，除R外其余电阻都不计。测得电阻R在较长时间t内产生的热量为Q，则导体棒的速度为( ) A. B. C. D. 二、（本大题共3小题，共40分）11.（8分）如图甲所示，一固定的矩形导体线圈水平放置，线圈的两端接一只小灯泡，在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场。已知线圈的匝数n=100匝，电阻r=1.0，所围成矩形的面积S=0.040m2，小灯泡的电阻R=9.0，磁场的磁感应强度随时间按如图乙所示的规律变化，线圈中产生的感应电动势瞬时值的表达式为，其中Bm为磁感应强度的最大值，T为磁场变化的周期忽略灯丝电阻随温度的变化，求：(1)线圈中产生感应电动势的最大值；(2)小灯泡消耗的电功率；(3)在磁感应强度变化的0时间内，通过小灯泡的电荷量。 12.（14分）如图所示，间距为L的光滑平行金属导轨水平的放置在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，一端接阻值为R的电阻。一电阻为R0、质量为m的导体棒放置在导轨上，在外力F作用下从t=0的时刻开始运动，其速度随时间变化规律是，不计导轨电阻，求：(1)从t=0到时间内电阻R产生的热量；(2)从t=0到时间内外力F所做的功。 13.（18分）如图所示是曾经流行过的一种向自行车车头灯供电的小型交流发电机，图甲为其结构示意图。图中N、S是一对固定的磁极，abcd为固定在转轴上的矩形线框，转轴过ad和bc边中点，并与ab边平行，它的一端有一半径r0=1.0cm的摩擦小轮，小轮与自行车车轮的边缘相接触，如图乙所示，当车轮转动时，因摩擦而带动小轮转动，从而使线框在磁极间转动。设线框由N=800匝导线圈组成，每匝线圈的面积S=20cm2；磁极间的磁场可视为匀强磁场，磁感应强度B=0.