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1、计算题  一发电机线圈的面积是0.05 m2,共100匝,线圈电阻为1 Ω,外接电阻R=9 Ω,匀强磁场的磁感应强度为B=1πT,当线圈以300 r/min的转速匀速旋转时,求:
(1)若从线圈处于中性面开始计时,写出线圈中感应电动势的瞬时值表达 ">

高考物理知识大全《交流电的最大值与有效值》高频考点巩固(2017年模拟版)

时间:2017-07-31 07:49:48

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1、计算题  一发电机线圈的面积是0.05 m2,共100匝,线圈电阻为1 Ω,外接电阻R=9 Ω,匀强磁场的磁感应强度为B=1πT,当线圈以300 r/min的转速匀速旋转时,求:
(1)若从线圈处于中性面开始计时,写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式.(4分)
(2)线圈转了130 s时电动势的瞬时值多大?(4分)
(3)电路中流过电阻R的电流的峰值是多少?(4分)


参考答案:(1)e=50sin10πt V (2)253 V (3)5 A


本题解析:(1)角速度ω=10π rad/s
Em=NBSω=100×1π×0.05×10π V=50 V
感应电动势的瞬时值e=Emsinωt=50sin10πt V.
(2)当t=1/30 s时,e=50sin(10π×130)V=253 V
(3)电流峰值Im=Em/(R+r)=50/(9+1)?A=5 A.
点评:对于交流电表,显示的是交流电的有效值.瞬时值表达式要注意计时起点,不同的计时起点表达式的初相位不同.


本题难度:简单



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(?)[
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060408/u0wglimayp5.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
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1.2600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060408/u5doo2tmvyb.png\" style=\"vertical-align:middle;\">A
D.R2两端的电压有效值是6600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060408/u5doo2tmvyb.png\" style=\"vertical-align:middle;\">V


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12600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060408/v211nu3qi30.png\" style=\"vertical-align:middle;\">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0.6600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060408/v211nu3qi30.png\" style=\"vertical-align:middle;\">A,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  一个按正弦规律变化的交变电流的 i-t 图象如图所示.根据图象可以判定
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060408/enjvyipsnxb.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
A.交变电流的频率f=\"0.2\" Hz
B.交变电流的有效值I=20A
C.交变电流瞬时值表达式 i=\"20sin0.02t\" A
D.在t=T/8时刻,电流的大小与其有效值相等


参考答案:D


本题解析:从图中可以看出,交变电流的最大值为Im=\"20\" A.交变电流的周期为T=\"0.02\" s,所以 f=1/T=\"50\" Hz交变电流的瞬时值表达式为i=Imsinωt=Imsin2πft=\"20sin314t\" A;在t=\"T\" /8时,交变电流的瞬时值为i=Imsin600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060408/5hx4f14bkim.png\" style=\"vertical-align:middle;\">t=Imsin600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060408/e1jhz3uzbwy.png\" style=\"vertical-align:middle;\">=Im/600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060408/qcqtvmecyoi.png\" style=\"vertical-align:middle;\">?A,故选D
点评:本题难度较小,对于交流电要掌握四个值:有效值、峰值、瞬时值和平均值


本题难度:简单



4、选择题  如图A、B、C为三相交流发电机的3组线圈,a、b、c为三盏电阻不同的灯泡,已知发电机的相电压为220V,则下列说法中正确的是? (? )
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060407/aoaut5kg5t1.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
A、灯泡两端的电压为220600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060407/gjkjwa1eqrf.png\" style=\"vertical-align:middle;\">V
B、灯泡两端的电压为220V
C、图中负载采用三角形连接
D、图中中性线可去掉 ,去掉后灯泡亮度不变


参考答案:B


本题解析:本题考查三相交流发电机问题
灯泡两端的电压为为有效值,即220V;负载采用的是星型连接方法;图中中间线去掉改变了星型连接方式,灯泡电压发生变化。
本题关键对交流发电机知识了解


本题难度:简单



5、选择题  如图甲所示为一发电机原理图,产生的交变电流接理想变压器的原线圈、原副线圈匝数之比为22∶1,副线圈输出的电动势e随时间t变化的规律如图乙所示,发电机线圈电阻忽略不计,则 (  ).
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060408/wdo4ucbxkdr.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
A.在t=0.01 s时刻,穿过发电机线圈的磁通量最大
B.变压器原线圈中瞬时电动势的表达式为e′=132600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060408/b2ov25dbpyc.png\" style=\"vertical-align:middle;\">sin 50πt V
C.若仅使发电机线圈的转速增大一倍,则变压器副线圈输出电压的频率增大一倍,而电压最大值不变
D.若仅使发电机线圈的转速增大一倍,则变压器副线圈输出电压的频率和最大值都增大一倍


参考答案:D


本题解析:根据题图乙可知,在t=0.01 s时刻,变压器副线圈上产生的感应电动势的瞬时值为零,说明穿过原副线圈的磁通量的变化率为零,磁通量最大,而此时发电机线圈中的瞬时电流最大,穿过线圈的磁通量的变化率最大,磁通量为零,选项A错误;根据变压器的工作原理可知,原、副线圈中电流的周期、频率相同,根据题图乙可知,周期T=0.02 s,角速度ω=600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060408/plfpwx5e2qn.png\" style=\"vertical-align:middle;\">=100π rad/s,所以副线圈输出的电动势e=6600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060408/b2ov25dbpyc.png\" style=\"vertical-align:middle;\">sin 100πt V,原线圈输入的瞬时电动势e′=132600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060408/b2ov25dbpyc.png\" style=\"vertical-align:middle;\">sin 100πt V,选项B错误;若仅使发电机线圈的转速n增大一倍,根据关系式f=n,ω=2πn以及Em=BSω可知,变压器原线圈输入电压(或副线圈输出电压)的频率和最大值都增大一倍,所以选项C错误,D正确.


本题难度:一般




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