时间:2019-07-11 03:35:13
1、计算题 有一正弦交流电源，电压有效值U＝120 V，频率为f＝50 Hz，向一霓虹灯供电，若霓虹灯的激发电压和熄灭电压均为U0＝60
?V，试估算在一个小时内，霓虹灯发光时间有多长．为什么人眼不能感到这种忽明忽暗的现象？
参考答案：每小时亮40分钟．由于熄灭时间只有
s，远小于
s的人眼视觉停留现象，所以眼感觉不到忽明忽暗的现象．
本题解析：由正弦交流电的最大值与有效值U的关系得Um＝120?V
设t＝0时交流电的瞬时电压U＝0，则交流电的瞬时电压表达式为 U＝220sin (100πt) V
如图所示，画出一个周期内交流电的U－t图像，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U＝U0＝60?V时，由上式得t1＝1/600 s，再由对称性求得一个周期内能发光的时间t＝T－4t1＝
s
再由比例关系求得一小时内霓虹灯发光的时间为
t＝
×?s＝2 400 s＝40 min.
很明显，霓虹灯在工作过程中是忽明忽暗的，而熄灭的时间只有1/300 s(如图t2～t3时刻)．由于人的眼睛具有视觉暂留现象，而这个视觉暂留时间约1/16 s，远大于1/300 s，因此经过灯光刺激的人眼不会因为短暂的熄灭而有所感觉
点评：本题的关键是计算出霓虹灯熄灭时间，然后跟人眼视觉停留时间对比，相对来说比较难些
本题难度：一般
2、选择题 电阻R1、R2交流电源按照图甲所示方式连接，R1＝10 Ω，R2＝20 Ω。合上开关后S后，通过电阻R2的正弦交变电流i随时间t变化的情况如图乙所示。则（?）[
A．通过R1的电流的有效值是1.2 A
B．R1两端的电压有效值是6V
C．通过R2的电流的有效值是1.2
A
D．R2两端的电压有效值是6V
参考答案：B
本题解析：从图2可以看出，通过R2电流的有效值是0.6A，所以R2两端电压的有效值为12V，最大电压是12
V，R1两端电压的有效值为6V，而串联电路中各部分电流相等，所以电流的最大值为0.6A，故ACD错误，B正确．
本题结合电阻的串联考查了交流的最大值和有效值关系，属于基础题目，平时要加强基础知识的训练．
本题难度：简单
3、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
4、选择题 图为某型号电热毯的电路图，将电热丝接在
的电源上，电热毯被加热到一定温度后，由于P的作用使输入的正弦交流电仅有半个周期能够通过，即电压变为图示波形，从而进入保温状态，则此时交流电压表的读数是
[? ]
A．55V
B．78V
C．110V
D．156V
参考答案：B
本题解析：
本题难度：一般
5、选择题 在我们的生活中所使用电能一般以交流电居多，关于交流电下列说法正确的是
[? ]
A．交流电器设备上所标的电压和电流值是交流电的峰值
B．用交流电流表和电压表测定的读数值是交流电的瞬时值
C．给定的交流数值，在没有特别说明的情况下是指有效值
D．跟交变电流有相同的热效应的直流电的数值是交流电的有效值
参考答案：CD
本题解析：
本题难度：简单