时间:2019-05-21 04:20:17
1、选择题 一理想变压器原、副线圈的匝数比n1 : n2=2 : 1，原线圈两端接一正弦式交变电流，其电压u随时间t变化的规律如图所示，则副线圈两端电压的有效值和频率分别为
A.110V，50Hz
B.110V，0.5Hz
C.220V，50Hz
D.220V，0.5Hz
参考答案：A
本题解析：试题分析：变压器初级电压有效值为U1=
。根据变压器中原副线圈的电压关系
，可求得U2=110V；由图中读出交流电的周期为 T=2×10-2s,所以频率为
=50Hz,答案A正确。
考点：本题考查交流电的有效值与最大值的关系
，交流电的周期与频率的关系以及变压器中原副线圈的电压关系
。
本题难度：简单
2、选择题 在相同的时间内，某正弦交流电通过一阻值为100Ω的电阻产生的热量，与一电流强度为3A的直流电通过同一阻值的电阻产生的热量相等，则：（?）
A.此交流电的电流强度的有效值为3A，最大值为3
A．
B.此交流电的电流强度的有效值为3A，最大值为6A
C.电阻两端的交流电电压的有效值为300V，最大值为300V．
D.电阻两端的交流电电压的有效值为300V，最大值为600V
参考答案：AC
本题解析：AB、在相同的时间内，某正弦交流电通过某一电阻产生的热量与一直流电通过同一阻值的电阻产生的热量相等时，此直流电的数值就等于交流电的有效值，所以此交流电的电流强度的有效值为3A，正弦交流电电流的有效值
，所以交流电电流的最大值为
；A正确
CD、电阻两端的交流电电压的有效值
，交流电电压的最大值
；C正确
故选AC
点评：计算交流电的有效值根据的是电流的热效应，在相同的时间内，当交流电通过某一电阻产生的热量与一直流电通过同一阻值的电阻产生的热量相等时，此直流电的数值就等于交流电的有效值。
本题难度：一般
3、选择题 如图所示，图
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
所示，以下关于这两个正弦交流电 的说法正确的是( )
A．在图中
＝0时刻穿过线圈的磁通量的变化率最大
B．线圈先后两次转速之比为3∶2
C．交流电a的瞬时值为u＝10sin 5πt(V)
D．交流电b的有效值为
参考答案：BC
本题解析：根据
，结合ab图像，其中ab最大值不同。根据题意，知识调整转速，其中a的周期为0.4s即
，b的周期为0.6s即
，根据
可知
，BC正确。电压最大时，磁通量变化最快，所以A错。交流电b的最大值为
，所以有效值为
，答案为BC
点评：本题考查了交流电的最大值、有效值，角速度等的判断，在交流电问题中属于常见的被考察的题型，要知道交流电的表达通式。
本题难度：一般
4、简答题 如图所示为交流发电机示意图，匝数为n=100匝的矩形线圈，边长分别为10 cm和20 cm，内阻为 5 Ω，在磁感应强度B="0.5" T的匀强磁场中绕OO′轴以502 rad/s的角速度匀速转动，线圈和外部 20 Ω的电阻R相接.求：
（1）当S断开时，电压表的示数；
（2）当电键S合上时，电压表和电流表的示数；
（3）通过电阻R的电流最大值是多少？电阻R上所消耗的电功率是多少？
参考答案：(1)50 V (2)40 V 2 A (3)2
?A 80 W
本题解析：（1）感应电动势最大值
Em=nBSω=100×0.5×0.1×0.2×502 V=50V
当S断开时，电压表的示数为电源电动势有效值E=
="50" V.
(2)当电键S合上时，根据闭合电路欧姆定律
I=
?A="2.0" A
U=IR=2×20 V="40" V
即电流表示数为2 A,电压表示数为40 V.
（3）通过R中电流的最大值Im=I=2?A
电阻R上所消耗的电功率P=IU=2×40W="80" W.
本题难度：简单
5、选择题 （16分）曾经流行过一种自行车车头灯供电的小型交流发电机，图13-4-18为其结构示意图，图中N、S是一对固定的磁极，abcd为固定的转轴上的矩形线框，转轴过bc边中点，与ab边平行，它的一端有一半径ro="1.0" cm的摩擦小轮，小轮与自行车车轮的边缘相接触，如图3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="20" cm2，磁极间的磁场可视作匀强磁场，磁感强度B=0.010T，自行车车轮的半径R1="35" cm，小齿轮的半径R2="4.0" cm，大齿轮的半径R3="10.0" cm（见图13-4-19）现从静止开始使大齿轮加速转动，问大齿轮的角速度为多大才能使发电机输出电压的有效值U="3.2" V?（假设摩擦小轮与自行车轮之间无相对滑动）
参考答案：ω＝3.2rad/s
本题解析：（16分）当自行车车轮转动时，通过摩擦小轮使发电机的线框在匀强磁场内转动，线框中产生一正弦交流电动势，其最大值：Em＝N BSω0?（式中ω0为线框转动的角速度，即摩擦小轮转动的角速度）? -------------------（3分）
发电机两端电压的有效值：U＝
/2×Em?-------------------（2分）
设自行车车轮转动的角速度为ω1，由于自行车车轮与摩擦小轮之间无相对滑动，它们的线速度相同，因此有：R1ω1＝r0ω0?-------------------（3分）
小齿轮转动的角速度与自行车轮转动的角速度相同，也为ω1设大齿轮转动的角速度为ω，有：R3ω＝R2ω1?-------------------（3分）
由以上各式解得：
?-------------------（3分）
代入数据得：ω＝3.2rad/s? -------------------（2分）
本题难度：一般