训练交流电的产生和描述

1、1.如图1019所示，面积均为S的线圈均绕其对称轴或中心轴在匀强磁场B中以角速度匀速转动，能产生正弦交变电动势eBSsint的图是()图1019解析：选A.线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴(轴在线圈所在平面内)匀速转动，产生的正弦交变电动势为eBSsint，由这一原则判断，A图中感应电动势为eBSsint；B图中的转动轴不在线圈所在平面内；C、D图转动轴与磁场方向平行，而不是垂直图101102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t0时刻，线圈平面与纸面重合(如图10110)，线圈的cd边离开纸面向外运动若规定由abcda方向的感应电

2、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()图10111解析：选C.分析交变电流的图象问题应注意图线上某一时刻对应的线圈在磁场中的位置，将图线描述的变化过程对应到线圈所处的具体位置是分析的关键，线圈在图示位置磁通量为零，但感应电流为最大值；再由楞次定律可判断线圈在转过90的过程中，感应电流为正，故选项C正确图101123如图10112所示电路中，已知交流电源电压u200sin100t V，电阻R100 .则电流表和电压表的示数分别为()A1.41 A,200 VB1.41 A,141 VC2 A,200 VD2 A,141 V解析：选B.电流表和电压表显示的是有效值，U100 V1

3、41 V；I1.41 A，故选项B正确图101134(2010年济南模拟)阻值为10 的电阻接到电压波形如图10113所示的交流电源上，以下说法正确的是()A电压的有效值为10 VB通过电阻的电流有效值为 AC电阻消耗电功率为5 WD电阻每秒钟产生的热量为10 J解析：选BC.由Ut图象，交流电压最大值为10 V，有效值为5 V，A错误根据I，B正确再根据PI2R，C正确，电阻每秒产生热量QPt5 J，故D错误5(2009年高考福建理综卷)一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图10114甲所示已知发电机线圈内阻为5.0 ，现外接一只电阻为95.0 的灯泡，如图乙所示，则()图1

4、0114A电压表V的示数为220 VB电路中的电流方向每秒钟改变50次C灯泡实际消耗的功率为484 WD发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2 J解析：选D.电动势的有效值为E V220 V，所以电流的有效值I A2.2 A，所以电压表的示数为UIR2.295.0 V209 V，选项A错；交变电流的频率为f50 Hz，每个周期内电流方向改变2次，故每秒钟内电流方向改变100次，选项B错；灯泡实际消耗的功率为P灯I2R2.2295.0 W459.8 W，故选项C错；发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为QI2rt2.225.01 J24.2 J，选项D对图101156(2009年南通模拟)某线圈

5、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10115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0.02 s，则在1 s内交变电流的方向改变100次解析：选D.根据图象，首先判断出感应电流的数学表达式iImsint.其中Im是感应电流的最大值，是线圈旋转的角速度另外应该进一步认识到线圈是从中性面开始旋转，而且线圈旋转一周，两次经过中性面，经过中性面的位置时电流改变方向，从该图形来看，在tO、B、D时刻电流为零，所以此时线圈恰好在中性面的位置，且穿过线圈的磁通量最大；在A、C时刻

6、电流最大，线圈处于和中性面垂直的位置，此时磁通量为零；从A到D时刻，线圈旋转3/4周，转过的角度为3/2；如果从O到D时刻历时0.02 s，恰好为一个周期，所以1 s内线圈运动50个周期，100次经过中性面，电流方向改变100次综合以上分析可得，只有选项D正确7(2010年盐城模拟)一根电阻丝接入100 V的恒定电流电路中，在1 min内产生的热量为Q，同样的电阻丝接入正弦交变电流的电路中，在2 min内产生的热量也为Q，则该交流电压的峰值是()A141.4 VB100 VC70.7 V D50 V解析：选B.由有效值定义得t2t得：U有U，U峰U有UU，所以B对图101168家用电子调光灯的

7、调光原理是用电子线路将输入的正弦交流电压的波形截去一部分来实现的，由截去部分的多少来调节电压，从而实现灯光的可调，比过去用变压器调压方便且体积较小，某电子调光灯经调整后的电压波形如图10116所示，若用多用电表测灯泡两端的电压，多用电表示数为()A.Um B.UmC.Um D.Um解析：选C.多用电表测得的电压值为有效值根据电流的热效应QT，得U有 Um，C正确图101179(2010年长沙模拟)如图10117所示，单匝矩形线圈的一半放在具有理想边界的匀强磁场中，线圈轴线OO与磁场边界重合线圈按图示方向匀速转动若从图示位置开始计时，并规定电流方向沿abcda为正方向，则线圈内感应电流随时间变化

8、的图象是图10118中的()图10118解析：选A.t0时线圈磁通量最大，磁通量的变化率最小，所以感应电动势、感应电流最小根据楞次定律可以判断，t0时刻开始线圈中磁通量变小，产生的感应电流i为负向，电流变大，C、D不正确经过1/4周期后，dc切割磁感线，电流方向为负，电路中有持续负方向的电流，B 不正确图1011910如图10119所示，在两平行金属板中央有一个静止的电子(不计重力)，当两板间加上交变电压后，能使电子有可能做往返运动的电压是()图10120解析：选ABC.对A图象可知，电子先做加速度减小的加速运动，T时刻速度最大，由T到T做加速度增加的减速运动，T时刻速度为零从T到T电子反向做

9、加速度减小的加速运动，T时刻速度最大，由T到T做加速度增大的减速运动，T时刻速度为零，回到原位置，即电子能做往复运动同样的方法可得B、C也对11(2010年大连模拟)图10121甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO匀速转动，线圈的匝数n100，电阻r10 ，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R90 ，与R并联的交变电压表为理想电表在t0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量随时间t按图乙所示正弦规律变化求：图10121 (1)交流发电机产生的电动势最大值；(2)电路中交变电压表的示数解析：(1)交流发电机产生电动势的最大值EmnB

10、S而mBS，所以Em由t图线可知，m2.0102 Wb，T6.28102 s所以Em200 V.(2)电动势的有效值E100 VUE100 V90 V127.3 V.答案：(1)200 V(2)127.3 V12电压u120sint V，频率为50 Hz的交变电流，把它加在激发电压和熄灭电压均为u060 V的霓虹灯的两端(1)求在一个小时内，霓虹灯发光时间有多长？(2)试分析为什么人眼不能感到这种忽明忽暗的现象？(已知人眼的视觉暂留时间约为 s)解析：(1)如图所示，画出一个周期内交变电流的ut图象，其中阴影部分对应的时间t1表示霓虹灯不能发光的时间，根据对称性，一个周期内霓虹灯不能发光的时间为4t1当uu060 V时，由u120sint V求得：t1 s再由对称性知一个周期内能发光的时间：tT4t1 s4