新课标人教版选修3-2第五章交变电流第二节描述交变电流的物理量
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| 名称 | 新课标人教版选修3-2第五章交变电流第二节描述交变电流的物理量 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.3MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2015-09-17 09:42:16 | ||
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文档简介
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选修3-2第五章交变电流第二节描述交变电流的物理量
第I卷（选择题）
评卷人 得分
一、选择题
1．某交流发电机线圈电阻为0.4Ω，给灯泡提供如图所示的正弦式交变电流。下列说法中正确的是
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A．交变电流的频率为0.02Hz
B．交变电流的瞬时表达式为
C．在t＝0.01s时，穿过交流发电机线圈的磁通量最大
D．发电机线圈产生的热功率为5W
2．如图甲为理想变压器的示意图，其原、副 ( http: / / www.21cnjy.com )线圈的匝数比为5：1电压表和电流表均为理想电表，Rt为阻值随温度升高而变大的热敏电阻，R1为定值电阻．若发电机向原线圈输入如图乙所示的正弦交流电，则下列说法中正确的是21cnjy.com
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A．输入变压器原线圈的交流电压的表达式为
B．t=0.015s时，发电机的线圈平面与磁场方向垂直
C．变压器原、副线圈中的电流之比为5：1
D．Rt温度升高时，电流表的示数变小，伏特表的读数不变
3．如图所示为风速测量装置，风叶转动带动永磁铁同步转动，交流电表的示数值反映风速的大小，则
A．风速越大，电表的示数越大
B．电表的测量值是电流的平均值
C．电表的测量值是电压的最大值
D．风叶转动一周，线圈中电流方向改变一次
4．如图甲为理想变压器的示意图，其原、副线 ( http: / / www.21cnjy.com )圈的匝数比为5:1电压表和电流表均为理想交流电表，Rt为阻值随温度升高而变大的热敏电阻，R1为定值电阻。若发电机向原线圈输入如图乙所示的正弦交流电，则下列说法中正确的是2-1-c-n-j-y
A．输入变压器原线圈的交流电压的表达式为V
B．t=0.015s时，发电机的线圈平面与磁场方向垂直
C．变压器原、副线圈中的电流之比为1:5
D．Rt温度升高时，电流表的示数变小，伏特表的读数不变。
5．如图所示，四个标有“11 V、4.4W”的完全相同的灯泡，按如图所示分别接在理想变压器的原、副线圈上，且都正常发光。下列说法正确的是21教育名师原创作品
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A.变压器原、副线圈匝数之比为1：2
B.灯泡L1两端电压为22V
C.交流电源两端电压为33 V
D.交流电源的输出功率为17.6 W
6．如下图所示，一理想变压器原副线圈匝数分别为n1＝1000匝．n2＝200匝，原线圈中接一交变电源，交变电源电压．副线圈中接一电动机，电阻为11 Ω， 电流表A2示数为1 A，电表对电路的影响忽略不计.下列说法正确的是
A.此交流电的频率为100 Hz B.电流表A1示数为5 A
C. 电压表示数为 D.此电动机输出功率为33 W
7．在如图甲所示的电路中，电阻R的阻值为，若在a、b间加上如图乙所示的正弦式交变电流，则下列说法正确的是21世纪教育网版权所有
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A．交流电压的有效值为100 V
B．电流表的示数为2 A
C．产生该交变电流的线圈在磁场中转动的角速度为3.14 rad／s
D．如果产生该交变电流的线圈转速提高一倍，则电流表的示数也增大一倍
8．如图所示，变压器输入有效值恒定的电压，副线圈匝数可调，输出电压通过输电线送给用户(电灯等用电器)，R表示输电线的电阻 ，则21*cnjy*com
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A．用电器增加时，变压器输出电压增大
B．要提高用户的电压，滑动触头P应向上滑
C．用电器增加时，输电线的热损耗减少
D．用电器增加时，变压器的输入功率增加
9．有一台输出电压按左图规律变化的交流发电 ( http: / / www.21cnjy.com )机E，通过理想升压变压器T1和理想降压变压器T2向远处用户供电，如右图所示。现已知发电机的输出功率为1100W，T1的原副线圈匝数比为1:10，则下列说法正确的是
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A. 发电机E所产生的交流电的电压表达式为（V）
B. 电流表的示数为0.5A
C. 当用户消耗的功率变大时，输电线上消耗的功率也变大
D. 若只增加T2的原线圈匝数，则发电机的输出功率将变大
10．如图甲为一台小型发电 ( http: / / www.21cnjy.com )机构造图，线圈逆时针转动，产生的电动势随时间按余弦规律变化，其e t图象如图乙所示。发电机线圈的内阻为1 Ω，外接灯泡的电阻为9 Ω，则( )
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A．电压表的示数为6 V
B．发电机的输出功率为4 W
C．在1.0×10－2 s时刻，穿过线圈的磁通量最小
D．在2.0×10－2 s时刻，穿过线圈的磁通量变化率最大
11．交流发电机在工作时的电动势，如果将其线圈的转速提高一倍，同时将线圈面积减小一半，其它条件不变，则其电动势变为（ ）
A． B．
C． D．
12．如图所示，水平向右、磁感应强度为B的匀强磁场中，一边长为L的正方形单匝线圈abcd绕水平中以轴OO’沿逆时针方向以角速度匀速转动，OO’与磁场方向垂直。线圈的两端与磁场外的电阻相连组成闭合电路，则
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A.线圈平面垂直于磁场方向时，穿过线圈平面的磁通量最小
B.线圈平面垂直于磁场方向时，线圈中的感应电流最大
C.线圈中的感应动势的峰值为BL2
D.线圈中交变电流的频率是
13．如图甲所示的电路中，理想变压器原 ( http: / / www.21cnjy.com )、副线圈匝数比为10：1，A、V均为理想电表，R为光敏电阻(其阻值随光强增大而减小)，Ll和L2是两个完全相同的灯泡．原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压u，下列说法正确的是
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A．电压u的频率为100 Hz
B．电压表V的示数为
C．当照射R的光强增大时，电流表A的示数变大
D．当Ll的灯丝烧断后，电压表V的示数会变大
14．如图所示，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，副线圈接入电阻的阻值，则
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A．通过电阻的电流是22A
B．交流电的频率是l00Hz
C．与电阻并联的电压表的示数是100V
D．变压器的输入功率是484W
15．在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图乙所示，产生的交变电动势随时间变化规律的图象如图甲所示，已知发电机线圈内阻为1.0，外接一只电阻为9.0的灯泡，则
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A．电压表V的示数为20V
B．电路中的电流方向每秒改变5次
C．灯泡实际消耗的功率为36W
D．电动势随时间变化的瞬时值表达式为
16．如图为小型交流发电机的示意图，线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO’沿逆时针方向匀速转动，转速为50 r／s，线圈的电阻为，电阻，降压变压器原副线圈匝数比为10：1，电压表的示数为10 V，如果从图示位置开始计时，下列说法中正确的是 ( http: / / www.21cnjy.com )
A．变压器原线圈两端的电压为100V
B．电阻R的功率为10W
C．电动势的有效值为110V
D．电动势瞬时值表达式为
17．图甲是小型交流发电机的示意图 ( http: / / www.21cnjy.com )，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，图中电流表为交流电流表。线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO/ 沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示，以下判断正确的是（ ）
A．线圈转动的角速度为50π rad/s
B．电流表的示数为10 A
C．0.01 s时线圈平面与磁场方向垂直
D．0.02 s时电阻R中电流的方向自左向右
18．如图甲所示，矩形金属线框绕与 ( http: / / www.21cnjy.com )磁感线垂直的转轴在匀强磁场中匀速转动，输出交流电的电动势图象如图乙所示，经原副线圈的匝数比为1:10的理想变压器给一个灯泡供电如图丙所示，副线圈电路中灯泡额定功率为22W．现闭合开关，灯泡正常发光。则（ ）
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A．t=0.01s时刻穿过线框回路的磁通量为零
B．交流发电机的转速为100r／s
C．变压器原线圈中电流表示数为1A
D.灯泡的额定电压为220V
19．理想变压器原线圈的匝数为1100匝，副 ( http: / / www.21cnjy.com )线圈的匝数为25匝，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器的滑片。则
A．副线圈输出电压的频率为100Hz
B．副线圈输出电压的有效值为7V
C．P向左移动时，变压器原、副线圈的电流都减小
D．P向左移动时，变压器的输入功率增加
20．小型手摇发电机线圈共 ( http: / / www.21cnjy.com )N匝，每匝可简化为矩形线圈abcd，磁极间的磁场视为匀强磁场，方向垂直于线圈中心轴OO′，线圈绕OO′匀速转动，如图所示。矩形线圈ab边和cd边产生的感应电动势的最大值都为e0，不计线圈电阻，则发电机输出电压
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A．峰值是e0 B．峰值是2e0 C．有效值是 D．有效值是
评卷人 得分
二、多选题
21．某小型发电机产生的交变电动势为e=50sin100πt(V)，对此电动势，下列表述正确的有
A．最大值是V B．频率是100Hz
C．有效值是V D．周期是0.02s
22．一理想变压器原、副 ( http: / / www.21cnjy.com )线圈的匝数比为10:1，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器的触头。下列说法中正确的是（ ）
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A．副线圈输出电压的频率为50Hz
B．副线圈输出电压的有效值为31V
C．P向右移动时，原、副线圈的电流比减小
D．P向右移动时，变压器的输出功率增加
23．如图所示，图甲、图乙分别表示两种电压的波形，其中图甲所示的电压按正弦规律变化，下列说法正确的是2·1·c·n·j·y
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A．图甲表示交流电，图乙表示直流电
B．图甲电压的有效值为220V，图乙电压的有效值小于220V
C．图乙电压的瞬时值表达式为
D．图甲电压经过匝数比为10:1的变压器变压后，频率变为原来的0.1倍
24．在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与 ( http: / / www.21cnjy.com )磁感线垂直的转动轴匀速转动，如图甲所示。产生的交变电动势随时间变化的规律如图乙所示。则下列说法正确的是（ ）
A．t=0.01s时穿过线框的磁通量最小
B．该交变电动势的有效值为
C．该交变电动势的瞬时值表达式为
D．电动势瞬时值为22V时，线圈平面与中性面的夹角为45°
第II卷（非选择题）
评卷人 得分
三、填空题
25．一个接在直流电源上的电热器所消耗 ( http: / / www.21cnjy.com )的电功率为P1，若把它接到电压最大值与直流电压相等的正弦式交流电源上，该电热器所消耗的电功率为P2，则P1：P2=
26．如图所示，在B=0.5 T的 ( http: / / www.21cnjy.com )匀强磁场中，有一个n=100匝的矩形线圈，边长L1=0.1 m，L2=0.2 m，线圈从图中位置开始绕中心轴OO′以角速度ω=100πrad/s逆时针方向匀速转动，则线圈中产生的感应电动势的最大值为 ，有效值为 ，当线圈转过1/4周过程中感应电动势的平均值为 ，线圈转过30°时感应电动势的瞬时值
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27．有一正弦交流电，它的电压随时间变化 ( http: / / www.21cnjy.com )的情况如图所示，则电压的峰值为________V；有效值为________V；交流电的；频率为________Hz.
28．有一正弦交流电，它的电压随时间 ( http: / / www.21cnjy.com )变化的情况如图所示，则电压的峰值为________ V；有效值为________ V；交流电的；频率为________ Hz.
29．在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，产生的交变电动势随时间变化的图象如图所示，则
(1） 该交流电的频率为________Hz；
(2） 该交流电电动势的有效值为________V.
30．一台发电机产生的电动势的瞬时值表 ( http: / / www.21cnjy.com )达式为：e = 311sin314t V，则此发电机产生的电动势的最大值为_______V，有效值为_______V，发电机转子的转速为_______转/秒。
31．某交流电压如图所示，则此电压的有效值为 V；如将辉光电压（超过此电压氖管就发光，低于此电压氖管熄灭）为50V的氖管接到此电压上去。那么，1s内氖管发光 次，1次闪光的时间是 s。
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32．如图是某正弦式电流的图象，则此正弦式电流的周期为_______s，电流的峰值为_______A.
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33．某电路两端交流电压u=U ( http: / / www.21cnjy.com )msin100πt(V)，在t=0.005s时刻，电压u值为10V。接在此电路两端的电压表示数为___ ___V。如将阻值为R的电阻接在此交流电压上时电阻消耗的功率为P；而改接在电压为U0的直流电压上时功率为P/4，则U0=____ ___V。（结果保留三位有效数字）
34．阻值R=50Ω的电热丝接在电压sin10t(V)的交流电源上，与电热丝串联的电流表的示数为 A．如果将一个电容器接在该交流电源上，要使电容器不被击穿所选的电容器耐压值应不小于 V．
35．交流发电机产生的感应电动势瞬时值 ( http: / / www.21cnjy.com )为e＝Emsinωt ，若发电机的转速和线圈的匝数都增加到原来的两倍时，产生的感应电动势的瞬时值为 。
36．一台发电机产生的电动势的瞬时值表达式为:V，则此发电机产生的电动势的有效值为_______V，产生的交流电的频率为______Hz．
37．如图所示，单匝线圈在匀强磁场中绕轴从图示位置开始匀速转动．①若线圈从图示位置转过时，线圈中电动势大小为10V，则电动势的最大值为 V②若线圈产生的最大电动势为40V，线圈电阻为R=1Ω，角速度ω=100rad／s，则线圈由图示位置转过900过程中产生的热量 ，由图示位置转过1800过程中通过线圈截面的电量 。（结果可以为分数形式）
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38．一个面积为S的单匝矩形线圈，在匀强磁场中以一条边为转轴做匀速转动，磁场方向与转轴垂直．线圈中感应电动势e与时间t的关系如图所示，感应电动势的最大值和周期可由图中读出，则磁场的磁感应强度为________，在时刻t＝时，线圈平面与磁感应强度的夹角等于________．
39．一正弦式交变电流的图像如图所示．由图 ( http: / / www.21cnjy.com )可知，该交变电流的周期为______s，频率为______Hz，电流的峰值为______A，有效值为______A．在0到0.02 s时间内，流过电路某一截面的电荷量为________，在这段时间内，流过电路电流的平均值为________．
40．如图所示表示的是交流电的电流随时间变化的图像，负方向为正弦图像的一部分，则此交流电的电流的有效值是________A.
41．闭合线圈在匀强磁场中匀速转动；转速为240r/min，若线圈平面转至与磁场平行时的电动势为10V，则从中性面开始计时，所产生的交流电动势瞬时表达式为e= ，从中性面起经，交流电动势的大小为 V。
42．如图所示交变电流正值为正弦波的一部分，该交变电流的周期为
S，电流有效值为 A。
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43．发电机电枢以转速n=3 ( http: / / www.21cnjy.com )000转/min在匀强磁场中匀速转动，当线圈平面与磁感线方向平行时，产生的感应电动势为1000V，若从线圈平面与中性面重合时计时，则所产生的感应电动势的瞬时表达式e＝__________________，当t=0.03s时，电动势为__________V
44．如图所示为某交流电随时间变化的图象，则该交变电流的有效值为
评卷人 得分
四、计算题
45．（9分）有一个电热器，工作时的电阻为50，接在电压（V）的交流电源上，求：
（1）该电热器两端电压的有效值；
（2）该电热器消耗的电功率；
（3）10s 时间内电热器中的电流方向发生改变的次数。
46．（18分）如图甲所示，相距为L的 ( http: / / www.21cnjy.com )光滑平行金属导轨水平放置，导轨一部分处在以OO′为右边界匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直导轨平面向下，导轨右侧接有定值电阻R，导轨电阻忽略不计。在距边界OO′也为L处垂直导轨放置一质量为m、电阻r的金属杆ab。
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（1）若金属杆ab固定在导轨上的初位置，磁场的磁感应强度在t时间内由B均匀减小到零，求此过程中电阻R上产生的电量q。
（2）若ab杆在恒力作用下由静止开始向 ( http: / / www.21cnjy.com )右运动3L距离，其速度—位移的关系图象如图乙所示（图中所示量为已知量）。求此过程中电阻R上产生的焦耳热Q1。
（3）若ab杆固定在导轨上的初始位置，使匀强磁场保持大小不变绕OO′轴匀速转动。若磁场方向由图示位置开始转过的过程中，电路中产生的焦耳热为Q2. 则磁场转动的角速度ω大小是多少？
47．图（甲）为小型旋转电枢式交流发电机 ( http: / / www.21cnjy.com )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n=100、电阻r=10Ω，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R =90Ω，与R并联的交流电压表为理想电表。 在t＝0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量Ф随时间t按图（乙）所示正弦规律变化。 求：
（1）交流发电机产生的电动势的最大值；
（2）电路中交流电压表的示数。
48．如图所示,一交流发电机的线圈在匀强磁场 ( http: / / www.21cnjy.com )中匀速转动，线圈匝数N=100，线圈电阻r=3 Ω，ab=cd=0.5 m，bc=ad=0.4 m，磁感应强度B=0.5 T，电阻R=311 Ω，当线圈以n=300 r/min的转速匀速转动时，求:
(1)感应电动势的最大值；
(2)t=0时线圈在图示位置，写出此交变电流电动势瞬时值表达式；
(3)此电压表的示数是多少
49．如图所示为交流发电机示意图，匝数n=100匝的矩形线圈，边长分别为10cm和20cm，内阻为5Ω，在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中绕OO′ 轴以50rad/s的角速度匀速转动，线圈和外部20Ω的电阻R相连接，已知线圈绕OO′ 轴转动时产生的电动势最大值，求：
（1）电压表和电流表示数？
（2）电阻R上所消耗的电功率是多少？
（3）由图示位置转过90°的过程中，通过R的电量是多少？
50．（9分）如下图甲所示，理想变压 ( http: / / www.21cnjy.com )器原线圈通有正弦式交变电流，副线圈接有3个电阻和一个电容器。已知R1=R3=20Ω，R2=40Ω，原、副线圈的匝数比为10∶1，原线圈的输入功率为P=35W，已知通过R1的正弦交流电如下图乙所示。求：
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（1）原线圈输入电压；
（2）电阻R2的电功率；
（3）电容器C流过的电流。
51．（6分）如图所示，图甲和图乙分别 ( http: / / www.21cnjy.com )表示正弦脉冲波和方波的交变电流与时间的变化关系．若使这两种电流分别通过两个完全相同的电阻，求经过1min的时间，两电阻消耗的电功之比W甲：
W乙为多少.
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52．（12分）如图所示，线圈的面积是0.05 m2，共100匝，线圈电阻为r = 1 Ω，外接电阻R = 9 Ω，匀强磁场的磁感应强度B =T，当线圈以300 r/min的转速匀速旋转时，求：【来源：21cnj*y.co*m】
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（1）若从中性面开始计时，写出线圈磁通量变化率的瞬时表达式．
（2）电路中电压表和电流表的示数各是多少？
（3）由图示位置转过60°角的过程产生的平均感应电动势为多少？
53．下图是交流发电机模型示意图。在磁感 ( http: / / www.21cnjy.com )应强度为B的匀强磁场中，矩形线圈abcd可绕线圈平面内垂直于磁感线的OO’轴转动，线圈在转动中保持和外电路电阻R形成闭合电路。已知ab长度为L1，bc长度为L2，线圈电阻为r，线圈以恒定角速度ω逆时针转动。（只考虑单匝线圈，不计其他电阻）
求：（1）线圈转动过程中产生的最大感应电动势Em；
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（2）若线圈经过图示位置时开始计时，写出交变电流的瞬时值表达式；
（3）线圈从图示位置转过90°的过程中电阻R上通过的电荷量；
54．如图所示，线框abcd的面积 ( http: / / www.21cnjy.com )为0.05m2,共100匝，线框电阻为1Ω，外接一个电阻为4Ω小灯泡，匀强磁场的磁感应强度B=1/π（特斯拉）,当线框以300r/min的转速匀速转动时，
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（1）若从线框处于中性面开始计时，写出感应电动势的瞬时值表达式；
（2）小灯泡两端电压；
55．（12分） 图1是交流发电机模型示意图。在磁感应强度为的匀强磁场中，有一矩形线图可绕线圈平面内垂直于磁感线的轴转动，由线圈引出的导线和分别与两个跟线圈一起绕转动的金属圈环相连接，金属圈环又分别与两个固定的电刷保持滑动接触，这样矩形线圈在转动中就可以保持和外电阻形成闭合电路。图2是线圈的正视图，导线和分别用它们的横截面来表示。已知长度为, 长度为,线圈以恒定角速度逆时针转动。（共N匝线圈）
(1)线圈平面处于中性面位置时开始计时，推导t时刻整个线圈中的感应电动势 表达式；
(2)线圈平面处于与中性面成夹角位置时开始计时，如图3所示，写出t时刻整个线圈中的感应电动势的表达式；
(3)若线圈电阻为r，求电阻R两端测得的电压，线圈每转动一周电阻R上产生的焦耳热。（其它电阻均不计）
56．如图，两根相距l=1m平行光滑长金属导轨电阻不计，被固定在绝缘水平面上，两导轨左端接有R=2Ω的电阻，导轨所在区域内加上与导轨垂直、方向相反的磁场，磁场宽度d相同且为0.6m，磁感应强度大小B1=T、B2=0.8T。现有电阻r=1Ω的导体棒ab垂直导轨放置且接触良好，当导体棒ab以v=5m/s从边界MN进入磁场后，在拉力作用下始终作匀速运动，求：
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（1）导体棒ab进入磁场B1时拉力的功率
（2）导体棒ab匀速运动过程中电阻R两端的电压有效值
57．如图1所示，匝数200匝的圆形 ( http: / / www.21cnjy.com )线圈，面积为50cm2，放在匀强磁场中，线圈平面始终与磁场方向垂直，并设磁场方向垂直纸面向里时，磁感应强度为正。线圈的电阻为0.5Ω，外接电阻R=1.5Ω。当穿过线圈的磁场按图2所示的规律变化时，求：
（1）作出线圈中感应电流i 随时间t变化的图象(以逆时针方向为正) (不必写计算过程)
（2）由图象计算通过电阻R的电流的有效值。
58．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 5Ω，在磁感应强度B=0.5 T的匀强磁场中绕OO′轴以50 rad/s的角速度匀速转动，转动开始时线圈平面与磁场方向平行，线圈通过电刷和外部 20Ω的电阻R相接。求电键S合上后，
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（1）写出线圈内产生的交变电动势瞬时值的表达式
（2）电压表和电流表示数；
（3）电阻R上所消耗的电功率是多少？
（4）如保持转子匀速转动，外力每分钟需要对转子所做的功；
（5）从计时开始，线圈转过的过程中，通过外电阻R的电量；
59．（12分）交流发电机转子是匝数n =100，边长L =20cm的正方形线圈，置于磁感应强度的匀强磁场中，绕着垂直磁场方向的轴以ω=100π(rad/s)的角速度转动。当转到线圈平面与磁场方向垂直时开始计时，已知线圈的电阻r =1Ω，外电路电阻R =99Ω。试求：
( http: / / www.21cnjy.com )
（1）电动势的最大值Em ；
（2）交变电流的有效值I；
（3）外电阻R上消耗的功率PR
60．（8分）如图所示，一矩形线圈在匀强磁场中绕OO' 轴匀速转动，磁场方向与转轴垂直．已知线圈匝数n=400，电阻r＝0.1Ω，长=0.05m，宽=0.04m，ω＝l00 rad／s，磁场的磁感应强度B＝0．25T.线圈两端外接电阻R=9．9Ω的用电器和一个交流电流表(内阻不计)，
求：(1) 电流表A的读数．(2) 用电器上消耗的电功率．
61．图甲左侧的调压装置可视为理想变压 ( http: / / www.21cnjy.com )器，负载电路中R＝55Ω，两电表为理想电流表和电压表，变压器原副线圈匝数比为n1:n2=2:1，若原线圈接入如图乙所示的正弦交变电压。求：
（1）交流电压的函数表达式；
（2）电流表的示数I。
62．（9分）如图所示为一交 ( http: / / www.21cnjy.com )流发电机的原理示意图，其中矩形线圈abcd的边长ab=cd=50cm，bc=ad=20cm，匝数n=100，线圈的总电阻r=0.20Ω，线圈在磁感强度B=0.050T的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OOˊ匀速转动，角速度ω＝100πrad/s。线圈两端通过电刷E、F与阻值R=4.8Ω的定值电阻连接。计算时π取3。
（1）从线圈经过中性面开始计时，写出线圈中感应电动势随时间变化的函数表达式；
（2）求此发电机在上述工作状态下的输出功率；
（3）求从线圈经过中性面开始计时，经过周期时间通过电阻R的电荷量。
63．（9分）如图所示，一 ( http: / / www.21cnjy.com )矩形线圈在匀强磁场中绕OO′轴匀速转动，磁场方向与转轴垂直，磁场的磁感应强度为B。线圈匝数为n，电阻为r，长为l1，宽为l2，转动角速度为ω。线圈两端外接阻值为R的电阻和一个理想交流电流表。求：
( http: / / www.21cnjy.com )
（1）线圈转至图示位置时的感应电动势；
（2）电流表的读数；
（3）从图示位置开始计时，感应电动势的瞬时值表达式。
64．发电机转子是n匝边长为L的正方形线圈 ( http: / / www.21cnjy.com )，将它置于磁感应强度为B的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的轴以角速度ω做匀速转动，转动开始时线圈平面与磁场方向平行，已知线圈的总电阻为r，外电路的电阻为R。求：
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(1)电流的瞬时值表达式；(2)外电路上消耗的功率。
评卷人 得分
五、实验题
65．如图所示，空间存在两个磁场，磁感应强度 ( http: / / www.21cnjy.com )大小均为B，方向相反且垂直纸面，MN、PQ为其边界，OO′为其对称轴．一导线折成边长为l的正方形闭合线圈 abcd，线圈在纸面内以恒定速度v0向右运动，当运动到关于OO′对称的位置时，穿过线圈的磁通量为
；线圈中感应电动势大小为 ；ab边所受安培力方向 。
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66．一面积为S的矩形线圈在匀强磁场中以一边为轴匀速转动，磁场方向与轴垂直，线圈中的感应电动势如图所示，感应电动势的峰值和周期可由图中读出，则磁感应强度B=________.在时刻，线圈平面与磁场方向的夹角为________.21·世纪*教育网
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67．图（a）是某型号电热毯的电路图，将电热 ( http: / / www.21cnjy.com )丝接在u=156sin120πt V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通过，如图（b）所示，从而使电热毯处于保温状态.此时交流电压表的读数是_________V.
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68．一个10匝的线圈在匀强 ( http: / / www.21cnjy.com )磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的交变电动势可以表示成e=100sin10t V，则穿过线圈的磁通量的最大值为___________；磁通量的变化率的最大值为___________.
69．照明用电的交变电压为220 ( http: / / www.21cnjy.com ) V，这是指电压的___________值；当接入一个电阻为1 100 Ω的电阻丝时，通过电阻丝的最大电流值为___________A.
70．家用可调温电热毯的原理如图3-1-1 ( http: / / www.21cnjy.com )4所示，图中D为整流二极管，具有单向导电性，电热毯接在220 V交流电路中，当开关接在1位置时，电热毯功率为40 W，当开关接在2位置时，电路中的电流有效值为_____________.
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图3-1-14
71．一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于 ( http: / / www.21cnjy.com )磁场的轴从中性面开始匀速转动，经过T/12时，产生的感应电动势的瞬时值为10 V，则感应电动势的最大值为________，有效值为_________.
72．试求如图17-2-7中甲、乙所示电流的有效值：甲为______A，乙为______A.
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图17-2-7
73．
一交变电流电压表达式为u=20sin314tV，则这个交流电压的峰值Um=____，有效值U=____，周期T=____，频率____．
74．
某交变电压随时间的变化规律如图所示 ( http: / / www.21cnjy.com )，则此交变电流的频率为_______Hz。若将此电压加在10 μF的电容器上，则电容器的耐压值不应小于_______V；若将该电压加在一阻值为1 kΩ的电阻器上，该电阻器正好正常工作，为了避免意外事故的发生，该电路中保险丝的额定电流不能低于_______A。
参考答案
1．D
【解析】
试题分析：A、由图象可读得，交流电的周期为，所以交流电的频率为，所以A错误；B、交变电流的瞬时表达式为，所以B错误；C、在t=0.01s时，感应电流最大，此时穿过交流发电机线圈的磁通量的变化率最大，而穿过交流发电机线圈的磁通量最小，所以C错误；D、交流电的有效值为，发电机的发热功率为，所以D正确．故选D．
考点：本题考查正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率；电功、电功率．
2．D
【解析】
试题分析：从图中观察到交流电的周期为0.02s，角速度为，原线圈的瞬时表达式应该为，所以A项错误；将时间代入瞬时表达式可知，线圈转过的角度为，线圈平面与磁场方向平行，所以B项错误；根据匝数比与电流比的关系，变压器原、副线圈中的电流之比为1:5，所以C项错误；伏特表测量值为原线圈电压，所以不变，匝数比不变，副线圈电压不变，Rt温度升高时，电阻阻值变大，副线圈电流变小，电流表示数变小，所以D项正确。
考点：本题考查了理想变压器
3．A
【解析】
试题分析：风速越大，则线圈的两边 ( http: / / www.21cnjy.com )切割磁感线的速度就越大，故产生的感应电动势越大，所以电表 的示数越大，选项A正确；电表直接与线圈相连，则电表测量的是电流的有效值，选项B错误；如果将电表看成是电压表，则电压表测量的也是电压的有效值，选项C错误；风叶转动一周，线圈中电流方向改变二次，所以选项D错误。
考点：感应电动势，交流电的有效值。
4．CD
【解析】
试题分析：由于交流电的周期为0.02s ( http: / / www.21cnjy.com )，故角速度为100π，而表达式中的角速度显示为50π，故选项A错误；当t=0.015s时，sin100π×0.015=sin1.5π=1，故此时的电动势最大，即发电机的线圈平面与磁场方向平行，选项B错误；因为变压器原、副线圈的匝数比为5:1，故变压器原、副线圈中的电流之比为1:5，选项C正确；当Rt温度升高时，由于变压器的副线圈的电压不变，故电流表的示数变小，原线圈的电压也是不变的，故伏特表的读数不变，选项D正确。
考点：变压器，交流电的表达式。
5．D
【解析】
试题分析：设通过每盏灯的电流为I，则变压器初级电流I，次级电流2I，则n1:n2=2:1，选项A错误；灯泡L1两端电压为11V，选项B错误；变压器初级电压：，则交流电源两端电压为U=U1+2UL=44V，选项C错误；交流电源的输出功率为P=UI=44V×A=17.6 W，选项D正确；故选D.
考点：变压器；电功率.
6．D
【解析】
试题分析：此交流电的频率为，选项A错误；根据，解得I1=0.2A，选项B错误；电压表示数为交流电的有效值，选项C错误；次级电压，则此电动机输出功率为，选项D正确；故选D.
考点：变压器；交流电。
7．ABD
【解析】
试题分析：交流电电压有效值，A正确；电流表的示数为，故B正确；从图乙中可得交流电周期为，所以角速度，C错误；根据公式，可得若如果产生该交变电流的线圈转速提高一倍，则产生的感应电动势提高一倍，所以电流提高一倍，故D正确
考点：考查了交变电流的产生
8．BD
【解析】
试题分析：变压器输出电压只与原线圈和副线圈匝数以及输入电压有关，与次级负载无关，故选项A错误；要提高用户的电压，滑动触头P应向上滑，则次级匝数增加，根据可知次级电压变大，则用户电压变大，选项B正确；用电器增加时，次级电阻减小，则次级电流增大，根据P热=I2R可知输电线的热损耗增大，选项C错误；用电器增加时，次级电阻减小，则次级电流增大，则次级功率增大，因初级功率等于次级功率，则初级输入功率增大，选项D正确；故选BD.
考点：变压器；电路的动态分析.
9．BC
【解析】
试题分析：由左图可知，交流电的周期为T=2×10－2s，故其角速度ω==100π，所以交流电的表达式为（V），故选项A错误；根据T1的线圈匝数比可得T1副线圈上的电压为U=2200V，故副线圈上的电流为I=1100W/2200V=0.5A，选项B正确；当用户消耗的电功率变大时，T2副线圈上的电流变大，则T2原线圈上的电流也变大，故输电线上消耗的电功率变大，选项C正确；若只增加T2原线圈的匝数，因为T2副线圈的电压220V不变，故会提高输电线上的电压，从而减小输电线上的电流，使得线圈上消耗的电功率减小，故会减小发电机的输出功率，选项D错误。
考点：高压输电，变压器。
10．D
【解析】
试题分析：电压表的示数为路端电压的有效值，由乙图可知电源的电动势的有效值为6V，由全电路欧姆定律有路端电压为（V），故A项说法不正确；发电机的输出功率为路端电压的有效值与电流的有效值的积（W），故B项说法错误；在1.0×10－2 s时刻，线圈位于竖直平面，穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化量最小，故C说法错误；在2.0×10－2 s时刻，线圈位于水平平面，穿过线圈的磁通量为零，但此时磁通量变化率最大，D项说法正确。
考点：本题考查了交变电流
11．A
【解析】
试题分析：若线圈的转速提高一倍，则ω变为2ω；同时将线圈面积减小一半，其它条件不变，则根据Em=BωS可知其电动势最大值不变，故电动势瞬时值表达式变为，选项A正确.
考点：交流电的瞬时值.
12．D
【解析】
试题分析：线圈平面垂直于磁场方向时，穿过线圈平面的磁通量最大，此时的感应电动势为零，感应电流为零，选项AB错误；线圈中的感应动势的峰值为，选项C错误；线圈中交变电流的频率是f=
，选项D正确；故选D.
考点：交流电的产生及变化规律.
13．C
【解析】
试题分析：电压u的频率为，选项A错误；电压表V的示数为次级电压有效值，初级电压有效值，故，选项B错误；当照射R的光强增大时，则R的阻值减小，变压器次级电流增大，则初级电流变大，电流表A的示数变大，选项C正确；电压表V的示数等于变压器次级电压，只与初级电压和匝数有关，与次级负载变化无关，故当Ll的灯丝烧断后，电压表V的示数不变，选项D错误；故选C.
考点：交流电；变压器.
14．C
【解析】
试题分析：变压器次级电压，故电压表的读数为100V，通过电阻的电流是，故选项A错误，C正确；交流电的频率是，选项B错误；变压器输出功率为，故变压器的输入功率是100W，选项D错误；故选C.
考点：交流电；变压器.
15．C
【解析】
试题分析：根据甲图可知，交变电流的周期T=0.2s，频率f=5Hz，所以电路中的电流方向每秒改变10次，B错误；电动势随时间变化的瞬时值表达式为，D错误；由甲图知，最大感应电动势为=V，则电动势的有效值为E==20V，I===2A，电压表的示数为灯泡两端电压U=IR=，A错误；灯泡的实际功率为P=36W，C正确。
考点：本题主要考查了闭合电路欧姆定律和交变电流的相关知识。
16．AD
【解析】
试题分析：变压器原线圈两端的电压为，选项A正确； 变压器次级电流，初级电流：，R的功率为：，选项B错误；电动势的有效值为，选项C错误；交流电的角频率，最大值为V，故电动势瞬时值表达式为，选项D正确；故选AD.
考点：交流电的产生；变压器.
17．D
【解析】
试题分析：线圈转动的周期为T=2×10-2s，故角速度，选项A错误；电流表的示数等于交流电的有效值，大小为，选项B错误；0.01 s时线圈中感应电流最大，此时线圈平面与磁场方向平行，选项C错误；0.02 s时线圈处于图示位置，根据右手定制可知，电阻R中电流的方向自左向右，选项D正确；故选D.
考点：交流电的产生及变化规律.
18．C
【解析】
试题分析：A、由图乙可知，在t=0.01s时感应电动势为零，则此时线圈处于中性面，穿过线框回路的磁通量最大，故A错误。B、由图乙可知，交流电的周期为0.02s，则转速为：，故B错误。C、原线圈输入电压为有效值为22V，由变压器的功率关系，求得I1=1A；故C正确。D、灯泡正常发光，故额定电压为220V，故D错误；故选C.www-2-1-cnjy-com
考点：本题考查变压器的原理、交变电流的四个值。
19．C
【解析】
试题分析：初级输入电压的频率与次级输出电压的频率相等，均为，选项A错误；初级电压有效值为，则副线圈输出电压的有效值为，选项B错误；P向左移动时，次级电阻增大，故次级电流减小，由可知变压器原线圈的电流减小，根据P=IU可知，变压器输入功率减小，选项C正确，D错误；故选C.
考点：变压器；动态分析。
20．D
【解析】由题意可知，线圈ab边和cd边产生的感应电动势的最大值都为e0，因此对单匝矩形线圈总电动势最大值为2e0，又因为发电机线圈共N匝，所以发电机线圈中总电动势最大值为2Ne0，根据闭合电路欧姆定律可知，在不计线圈内阻时，输出电压等于感应电动势的大小，即其峰值为2Ne0，故选项A、B错误；又由题意可知，若从图示位置开始计时，发电机线圈中产生的感应电流为正弦式交变电流，由其有效值与峰值的关系可知，U＝，即U＝，故选项C错误；选项D正确。
【考点定位】对正弦式交变电流的产生原理的理解，以及其四值运算、闭合电路欧姆定律的应用。
【名师点睛】熟知并理解教材中正弦式交变电流的产生原理，能自己熟练推导该交变电流的瞬时值表达式。
【方法技巧】（1）高三复习要能不忘回归教材，千万不能“舍本求源”，一味做、复习课本以外的内容。
（2）根据题图分析对ab边、cd边 ( http: / / www.21cnjy.com )而言，它们产生的感应电动势方向虽然相反，但对单匝线圈，ab边和cd边产生的感应电动势方向相同，又因为有N匝线圈，因此总感应电动势峰值应累加，另外要能熟记有效值的计算方法。
【规律总结】对正弦式交变电流，峰值为其有效值的倍，另在进行四值运算时，要注意量与量之间、四值之间的对应。
21．CD
【解析】
试题分析：此交流电电动势的最大值为50V，A错误；频率=50Hz，B错误；有效值V，C正确；周期s，D正确。故选CD。
考点：描述交变电流的物理量
22．AD
【解析】
试题分析：根据图象可以得出交变电流的周期为T=0.02s，频率，理想变压器不改变交流电的频率，副线圈输出电压的频率为50Hz，所以A项正确；图象中原线圈电压的最大值，根据理想变压器的电压比可以得出副线圈电压的最大值为，副线圈输出电压的有效值为，所以B项错误；P向右移动时，负载电阻减小，副线圈电流变大，原线圈的电流也会变大，但是电流比不会发生变化，仍然满足，C项错误，P向右移动时，负载电阻减小，副线圈电流变大，副线圈电压不变，输出功率将会增加，所以D项正确。
考点：本题考查了理想变压器动态分析
23．B
【解析】
试题分析：图甲和图乙都表示交流电，选项A错误；图甲电压的有效值为；图乙电压的有效值，小于220V，选项B正确；图乙不是正弦式交流电，所以表达式不是正弦函数，故C错误；理想变压器变压后，频率不发生变化，故D错误．故选：B.
考点：交流电；有效值；变压器.
24．CD
【解析】
试题分析：由图可知，此交流电的T=0.02s,,且t=0时刻，线圈在中性面位置，t=0.01s时穿过线框的磁通量最大，A错误；交变电动势的瞬时值表达式为，C正确；交变电动势的有效值为22V,B错误；当e=22V时，,即线圈平面与中性面的夹角为45°，D正确；故选CD。
考点：交流电的产生和描述、交流电图象。
25．2：1
【解析】
试题分析：设直流电源的电压为U，则电热器所消耗的电功率为。正弦式交流电的电压最大值与直流电压相等，正弦式交流电的有效值为，接交流电时电热器消耗的电功率为，所以，则P1：P2=2:1.
考点：本题考查了交变电流的有效值
26．100πV πV 200V πV
【解析】
试题分析：根据感应电动势的最大值公式，匝数n=100，线圈的面积为S=L1L2，角速度ω=100πrad/s，代入公式得感应电动势V。矩形线圈产生的是正弦式交流电，有效值与最大值的关系是，代入数值计算可得V。当线圈转过1/4周转过，所用的时间，磁通量变化量为Wb，根据法拉第电磁感应定律感应电动势的平均值为V。线圈是从垂直于中性面位置开始计时的，感应电动势的瞬时表达式为，题意中线圈转过30°可以得出，代入瞬时表达式计算得V。
考点：本题考查了法拉第电磁感应定律和交变电流的四值
27．10v ；V或7.07v；2.5Hz
【解析】
试题分析：由图可知，该交流电的电压最大值为：，所以有效值为：，周期为0.4s，所以有：
考点：正弦式电流的图象和三角函数表达式；正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率
28．10 v ； V或7.07 v ； 2.5Hz
【解析】
试题分析：由图可知，该交流电的电压最大值为：，所以有效值为：，周期为0.4s，所以有：
考点：正弦式电流的图象和三角函数表达式；正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率
29． 50；220
【解析】
试题分析: 由图可知，频率为：f=1/T=50Hz，有效值为：。
考点：交流电
30．311，220，100
【解析】
试题分析：电动势的瞬时值表达式为：e = 311sin314t V，可知电动势的最大值为311V，根据U＝可得有效值为220V，电动势的瞬时值表达式为：e = 311sin314t V，可知ω=314 rad/s,根据ω＝2πn可得转速为100转/秒。
考点：描述交变电流物理量之间的关系
31．；100；
【解析】
试题分析：交流电压如图所示，根据最大值与有效值关系，则有：；
辉光电压为50V，即加在氖管上的电压不小于50V，氖管就会发光，因u=100sin100πt，
当50V≤u≤100V；所以半个周期内，闪光的时间是：s≤t≤s，由正弦函数对称性，在一个周期内加在氖管上的电压不小于50V的时间是2×s=s．交流电压的周期T=0.02s，所以在1s内有50个周期，因此1s内氖管发光50×2=100次．
考点：交流电的变化规律。
32．0.02；0.5
【解析】
试题分析：从图中可得该交流电的周期为，该交流电的最大值，即峰值为
考点：考查了对交流电图像的理解
33．
【解析】
试题分析：在t=0.005s时刻，电压u值为10V，所以Um=10V, 电路两端的电压;
根据可得,解得
考点：交变电流的有效值，最大值，
34． 2
【解析】
试题分析：电压sin10t(V)，故电压的最大值为V，有效值为=100V，根据欧姆定律：I==2A，电容器耐压值为最大电压，为V。
考点：正弦式交流电的最大值、有效值 电容器
35．e=4Emsin2ωt
【解析】
试题分析：由于交流发电机产生的电动势最大值为Em=NBSw，W=2n ，所以当发电机转速和匝数都增加两倍时，最大电动势增加4倍，所以产生的电动势瞬时值为e=4Emsin2ωt。
考点：本题考查对交变电流瞬时值和最大值的关系考查。
36．220V 50 HZ
【解析】
试题分析：由知，产生电动势的最大值为311V，ω=314rad/s,有效值U=，ω=314rad/s=2πf,得f=50Hz
考点：本题考查交变电流的表达式。
37．．①20 ②4J C
【解析】
试题分析：①根据，当时，e=10V,解得 Em=20V; ②电动势的有效值为,转过900的时间为 t==,产生的热量;由于所以，又因为=C。【出处：21教育名师】
考点：交流电的产生及变化规律；交流电的有效值与最大值的关系。
38． 30°
【解析】
试题分析：从题图中可以读出感应电动势的最大值Em和周期T，已知线圈的面积为S.
转动轴只要与磁场方向垂直，感应电动势为最大值时，线圈面与磁场方向平行，感应电动势的最大值为，式中角速度，所以磁场的磁感应强度为：由题图可知，开始计时的时刻感应电动势有最大值，线圈中感应电动势随时间变化的表达式应为：
e＝Emsin (ωt＋)＝Emcos ωt.
当t＝时，
考点：交流的峰值、有效值以及它们的关系．
点评：学会通过瞬时感应电动势来判定在什么时刻，线圈处于什么位置；同时还能画出磁通量随着时间变化的图象及线圈中的电流随着时间变化的规律．21教育网
39．0.02 50 6 3 0 0
【解析】
试题分析：周期T和频率f是描述交变电流变化快慢的物理量，由图可知，周期T＝0.02 s
故频率＝50 Hz
该交变电流的峰值Im＝6 A
故有效值I＝＝3 A
在0到0.02 s的时间内，前0.01 s流过电路的电流为正向，后0.01 s流过电路的电流为负向．由对称性可知，两段时间内流过电路的电荷量等大、异号，故0到0.02 s内流过电路的电荷量q＝0.由平均电流的定义可知，0到0.02 s内的平均电流为0.
考点：考查了对正弦式电流的图象的理解．
点评：本题是交变电流图象，考查基本的读图能力．注意只有正弦式电流才有I＝．其他交变电流要根据有效值的定义去求有效值．
40．
【解析】
试题分析：按照交流电有效值的定义，交流电有效值的大小等于在相同时间内通过相同电阻产生相同热量的直流电流值，选择一个周期的时间(T＝0.4 s)，，，，解得
考点：考查了交流电有效值的计算
点评：根据有效值的定义求解．取一个周期时间，将交流与直流分别通过相同的电阻，若产生的热量相同，直流的电流值，即为此交流的有效值．
41．10sin8πt 5
【解析】
试题分析：根据题意，交流电的最大值为10V，，则交流电动势的表达式为；从中性面起经，将时间代入上式得e=5V，即交流电动势的大小为5V。
考点：考查了交流电表达式和瞬时值的求解
点评：基础题，关键是求解角速度
42．0.2 （或8.66）
【解析】
试题分析：从图像中可得该交流电的周期为0.2s，根据有效值的定义可得
,解得：
考点：考查了交流电图像，以及有效值的计算
点评：在计算有效值的时候一定要把握三个相同，相同的电阻，相同的时间，相同的热量
43．100sin100πt， 0
【解析】
试题分析：由题意可得，，故，故表达式为
当t=0.03s时，带入可得
考点：考查了交流电表达式和瞬时值的求解
点评：基础题，关键是求解角速度
44．5A
【解析】
试题分析：设交流电电流的有效值为I，周期为T，电阻为R．
则
解得：
考点：交流电有效值的计算
点评：根据有效值的定义求解．取一个周期时间，将交流与直流分别通过相同的电阻，若产生的热量相同，直流的电流值，即为此交流的有效值．21·cn·jy·com
45．（1）220V；（2）968W；（3）1000次。
【解析】
试题分析：（1）有效值V；
（2）电功率W，
（3）s，
10s 时间内电热器中的电流方向发生改变的次数，即电流方向改变1000次。
考点：交流电的有效值，电功率的计算。
46．（1） （2）（3）
【解析】
试题分析：（1）根据法拉第电磁感应定律 （1分）
闭合电路欧姆定律 （1分）
通过导体横截面积电量 （1分）
得 （2分）
（2）ab杆由起始位置发生位移L的过程，根据功能关系 （2分）
ab杆从L到3L的过程中，由动能定理可得 （2分）
联立解得 ， （1分）
Q总 （1分）
得 （2分）
（3）磁场旋转时，可等效为矩形闭合电路在匀强磁场中反方向匀速转动，所以闭合电路中产生正弦式电流，感应电动势的峰值 （1分） 21*cnjy*com
有效值 （1分）
（1分）
而 （1分）
则 （1分）
考点：本题考查了电磁感应定律和动能定理
47．（1）200 V ； （2）127 V
【解析】
试题分析：（1）交流发电机产生电动势的最大值Em=nBSω
而 Фm=BS ，，所以，
由Ф-t图线可知：Фm=2.0×10 -2Wb，T=6.28×10 -2s
所以Em =200V
（2）电动势的有效值
由闭合电路的欧姆定律，电路中电流的有效值为
交流电压表的示数为U= I R=90V=127 V
考点：交流电的产生及变化规律；闭合电路的欧姆定律.
48．（1）314V （2） （3）220 V
【解析】
试题分析：（1）根据角速度与转速的关系得：，感应电动势的最大值为：；
（2）在图示位置，线圈所处位置为中性面，导线切割磁感线的有效速度最小，瞬时电压也最小，故此交变电流电动势的瞬时值表达式为；
（3）电动势的有效值：，由闭合电路的欧姆定律：，根据部分闭合电路的欧姆定律：。
考点：本题考查正弦交流电的产生、交流电的瞬时值、峰值、有效值以及它们的关系、闭合电路欧姆定律。
49．（1）40V；2A （2）80W （3）0.04C
【解析】
试题分析：（1）感应电动势最大值，有效值：，
U=IR=40V
（2）电阻R上所消耗的电功率P=IU=80W
（3）通过R上的电量
考点：交流电的产生；交流电的有效值；电功率.
50．（1）U=200V （2）P2=10W （3）I3=0.25A
【解析】
试题分析：（1）由图乙可知，副线圈上的电流最大值为A，故副线圈上的电压最大值为U2max=20V，【版权所有：21教育】
由变压器原、副线圈的电压关系可得，原线圈的电压最大值为U1max=10×20V=200V，
有效值为200V。
（2）电阻R2的两端电压为U2==20V，电功率P2==10W；
（3）因为电阻R1的电功率为P1==20W；故电阻R3支路上消耗的电功率为P3=35W－10W－20W=5W，故通过电容器的电流为I==0.25A。
考点：变压器的匝数与电压的关系，电功率的计算。
51．1:3
【解析】
试题分析：甲中是正弦波形，乙中的电流方向虽然改变，但其大小是不变的。
在甲中，周期是6×10－2s，在一个周期内电流做的功是W0=2×（A）2R×2×10－2s=2R×10－2J；故1min的时间内做的功W1=×2R×10－2J=20RJ；在乙中，经过1min，电流做的功为W2=（1A）2×R×60s=60RJ；
故W1:W2=20R:60R=1:3。
考点：交流电的有效值。
52．（1）（2）45V； 5A（3）33.8V
【解析】
试题分析：（1）
（2）
所以，电压表示数为 电流表示数为
（3）转过60度角所用时间为
考点：法拉第电磁感应定律；平均电动势.
53．(1) ；(2) (3) 。
【解析】
试题分析：（1）线圈转动过程中产生的最大感应电动势
(2)线圈在图示位置是平衡位置，此时感应电流为零，
而线圈中产生的最大电流为；
故交变电流的瞬时值表达式为。
（3）该过程中穿过线圈磁通量的变化量为，所用的时间
根据电磁感应定律，得平均电流为
故电阻R上通过的电荷量。
考点：电磁感应定律，交流电的最大值，电荷量。
54．（1）50 sin10πt（2）28．3伏
【解析】
试题分析：（1）线圈中产生的感应电动势的最大值表达式为：
Em=nBSω=100××0.05×10πV=50V
从图示位置开始计时，感应电动势的瞬时值为：e=50sin10πt（V）；
电压的有效值为，
小灯泡和线圈的串联电阻为5Ω，所以电流表示数为：
小灯泡两端的电压UL=IR=5×4=28.3V；
考点：交流电的瞬时值；有效值.
55．（1） （2） （3）；
【解析】
试题分析：(1) 由题意知： （4分）
(2) 根据题意可得： （4分）
(3) 根据欧姆定律可求：
焦耳定律得： （4分）
考点：本题考查交变电流
56．（1）（2）2V
【解析】
试题分析：（1）在磁场B1中：E1=B1Lv，
，
⑵设棒ab产生电动势的有效值为E
在磁场B1中产生的电动势E1=B1Lv=V
在磁场B2中产生的电动势E2=B2Lv=4 V
回路在一个周期T内产生的焦耳热
解得电动势的有效值E=3V
电阻R两端电压的有效值为
考点：法拉第电磁感应定律；有效值的计算.
57．
(1) ( http: / / www.21cnjy.com )
⑵1.41A
【解析】
试题分析：由图2可知，在0～0.1s ( http: / / www.21cnjy.com )内，磁感应强度垂直纸面向里且磁感应强度变大，由楞次定律可得，线圈中的感应电流沿逆时针方向，回路中电流为逆时针方向，为正．
根据法拉第电磁感应定律： =200×4×50×10-4=4V
根据欧姆定律：I1= =2A
0.1-0.5s内磁感应强度的变化率变为负向，则感应电流变为负向，变化率大小减小为前面的 ，则感应电流减小为前面的，I2= I1=1A
故i-t图象如图：
（2）根据电流的热效应相同： I12R ( http: / / www.21cnjy.com )t1+ I22Rt2= I2R（t1+t2） 代入 22R×0.2+12 R×0.4= I2R（0.2+0.4）
解得 I=A=1.41A
考点：本题考查正弦式交变电流的有效值。
58．e= Em cosωt =50cos50t V 2 A和 40 V 80 W 6.0×103J 3.5×10-2c
【解析】
试题分析：（1）感应电动势最大值Em=nBSω =100×0.5×0.1×0.2×50 V=50 V
故交变电动势瞬时值的表达式为e= Em cosωt =50cos50t V
(2)感应电动势有效值 E==50 V.
电键S合上后，由闭合电路欧姆定律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)电阻R上所消耗的电功率 P=IU=2×40 W=80 W.
(4)W=Q =I2(R+r) t=22×(20+5) ×60J=6.0×103J
(5)q=n△φ/(R+r)= nBS sin / (R+r) 代入数据，解得 q= 3.5×10-2c
考点：本题考查正弦式交变电流。
59．（1） （2） （3）
【解析】
试题分析：（1）电动势的最大值： （4分）
（2）电动势的有效值： （2分）
根据闭合电路欧姆定律，有： （2分）
（3）外电阻R上消耗的功率： （2分）
解得： （2分）
考点：本题考查了交流发电机及其产生正弦式电流的原理；电功、电功率；正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率．
60．（1）1．41A；（2）19.8W。
【解析】
试题分析：(1)因为Em＝nBSω
代人数据得 Em＝400×0.25×0.05×0.04×l00 V＝20 V
所以电流的最大值Im=
代人数据得Im＝A=2A
因为是正弦交变电流，所以电流表读数即有效值I=A=1．41A
(2) 用电器上消耗的电功率P＝I2R＝×9.9W＝19.8W。
考点：电磁感应的计算，电功率的计算等。
61．（1）（2）I=2A
【解析】
试题分析：（1）由交流电规律可知，① ②
联立①②代入图中数据可得，③
（2）根据理想变压器特点和欧姆定律有：…④ …⑤
联解④⑤代入图乙中数据得：I=2A …⑥
考点：考查了理想变压器，交流电图像
62．（1）e=Emsinωt=150sin300t（V）（2）P= 2.16×103W （3）
【解析】
试题分析：（1）线圈产生感应电动势的最大值Em=nBωab×bc（1分）
解得：Em= 150V（1分）
感应电动势随时间变化的表达式 e=Emsinωt=150sin300t（V）（或150sin100πt）（1分）
（2）线圈中感应电动势的有效值V（或106V）（1分）
电流的有效值A
交流发电机的输出功率即为电阻R的热功率P=I2R=2.16×103W（2分）
（3）根据法拉第电磁感应定律有：（1分）
根据欧姆定律：（1分）
解得：（1分）
考点：本题考查电磁感应
63．（1）nBωl1l2；（2）；（3）e=nBωl1l2cosωt。。
【解析】
试题分析：（1）图示位置的感应电动势最大，为E=2×n×B×l1×ω×=nBωl1l2；
（2）电阻两端的电压的有效值为U=，所以电流表的读数为I=；
（3）从图示位置记时，感应电动势最大，则其感应电动势的瞬时值表达式为e=Ecosωt=nBωl1l2cosωt。www.21-cn-jy.com
考点：电磁感应，交流电的有效值。
64．（1）（2）
【解析】
试题分析：(1)Em＝nBL2ω， （1分）
根据闭合回路欧姆定律可得：Im＝ （1分）
故交流电的表达式为：i＝Imcosωt＝ （2分）
(2)交流电的有效值为：I＝， （1分）
故功率为P外＝I2R＝ （3分）
考点：考查了交流电表达式，电功率的计算
65．０,２Blv. 水平向左
【解析】当运动到对称位置时，左边一半磁通量向外，右边一半磁通量向里，因为磁场强度相等，面积相等，所以总磁通量为零。根据右手定则可得cd边切割磁场产生的感应电流由c指向d，ab边切割磁场产生的感应电流由a指向b，所以相当于两电源串联，故线圈中的感应电动势为，根据左手定则可得ab边所受安培力方向水平向左。
66．
【解析】由Em=BωS=BS可得；时，线圈由初始位置转过θ=ωt= ，由于线圈是由线圈平面与磁场平行的位置开始转动计时的，故时刻，线圈与磁场方向的夹角即为.【来源：21·世纪·教育·网】
67．78
【解析】交流电压表测的是交流电压的有效值.根据（）2×+0=×T得：U= V=78 V即交流电压表的读数是78 V.
68．1 Wb 10 Wb/s
【解析】根据Em=nBSω整理得：BS=1 Wb；由E=得：=10 Wb/s.
69．有效 0.28
【解析】Im=A=0.28 A.
70．0.13 A
【解析】设开关接到1、2位置时电路中电流有效值分别为I1、I2，电热毯阻值为R，交流电周期为T，据题意：Q2＝Q1/2
I22RT＝I12RT/2
I2＝I1/＝（40/220）/A＝0.13 A
71．20 V
【解析】由题意可知，线圈上的感应电动势e=Emsin V,当时，10=Emsin,所以Em=20 V，则.
72．
【解析】甲图：102R· +52R·=I2RT
所以I=
乙图：102R·+52R·=I2RT
所以I= A.
73．20V ,14.1V ,0.02s ,50Hz
【解析】
已知电压u=20sin314t，
这个交流电压的u-t图像如图所示．
74．
50 200 0.15
【解析】
由图象可知此正弦交变电压的周期T=0.02 s，频率f==50 Hz；将该电压加在电容器上，电容器的耐压值不能小于200 V；若将该电压加在电阻上，电压有效值为U=V=100V，电流为I==0.141A，保险丝的额定电流应略大于电路中正常工作电流
风叶
线圈
乙
n1
n2
图甲
图乙
t /×10-2s
i / A
10
-10
O Q R
P
A D
B C
O/
t/10－2s
－311
甲
U/V
311
2
1
0
乙
R
P
-2.0
0
2.0
3.14
6.28
9.42
Φ/ 10-2Wb
t /×10-2s
O
d
O′
R
B
a
b
c
V
（甲）
（乙）
图2
ωt
B
⊙⊙
⊙⊙
a
d
No
S
a
R
b
c
d
e
f
O
图1
图3
ωt
B
⊙⊙
a
d
ωt
⊙⊙
⊙
中性面
中性面
× ×
× × ×
× ×
R
B
a
b
·
·
·
·
·
·
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
1.1
1.2
0.4
-0.4
0
B/T
t/s
图1
图2
A
× × × ×
× × × ×
× × × ×
× × × ×
o'
o
R
L2
L1
N
A
a
b
c
d
O'
O
F
E
R
S
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选修3-2第五章交变电流第二节描述交变电流的物理量
第I卷（选择题）
评卷人 得分
一、选择题
1．某交流发电机线圈电阻为0.4Ω，给灯泡提供如图所示的正弦式交变电流。下列说法中正确的是
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A．交变电流的频率为0.02Hz
B．交变电流的瞬时表达式为
C．在t＝0.01s时，穿过交流发电机线圈的磁通量最大
D．发电机线圈产生的热功率为5W
2．如图甲为理想变压器的示意图，其原、副 ( http: / / www.21cnjy.com )线圈的匝数比为5：1电压表和电流表均为理想电表，Rt为阻值随温度升高而变大的热敏电阻，R1为定值电阻．若发电机向原线圈输入如图乙所示的正弦交流电，则下列说法中正确的是21cnjy.com
( http: / / www.21cnjy.com )
A．输入变压器原线圈的交流电压的表达式为
B．t=0.015s时，发电机的线圈平面与磁场方向垂直
C．变压器原、副线圈中的电流之比为5：1
D．Rt温度升高时，电流表的示数变小，伏特表的读数不变
3．如图所示为风速测量装置，风叶转动带动永磁铁同步转动，交流电表的示数值反映风速的大小，则
A．风速越大，电表的示数越大
B．电表的测量值是电流的平均值
C．电表的测量值是电压的最大值
D．风叶转动一周，线圈中电流方向改变一次
4．如图甲为理想变压器的示意图，其原、副线 ( http: / / www.21cnjy.com )圈的匝数比为5:1电压表和电流表均为理想交流电表，Rt为阻值随温度升高而变大的热敏电阻，R1为定值电阻。若发电机向原线圈输入如图乙所示的正弦交流电，则下列说法中正确的是2-1-c-n-j-y
A．输入变压器原线圈的交流电压的表达式为V
B．t=0.015s时，发电机的线圈平面与磁场方向垂直
C．变压器原、副线圈中的电流之比为1:5
D．Rt温度升高时，电流表的示数变小，伏特表的读数不变。
5．如图所示，四个标有“11 V、4.4W”的完全相同的灯泡，按如图所示分别接在理想变压器的原、副线圈上，且都正常发光。下列说法正确的是21教育名师原创作品
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A.变压器原、副线圈匝数之比为1：2
B.灯泡L1两端电压为22V
C.交流电源两端电压为33 V
D.交流电源的输出功率为17.6 W
6．如下图所示，一理想变压器原副线圈匝数分别为n1＝1000匝．n2＝200匝，原线圈中接一交变电源，交变电源电压．副线圈中接一电动机，电阻为11 Ω， 电流表A2示数为1 A，电表对电路的影响忽略不计.下列说法正确的是
A.此交流电的频率为100 Hz B.电流表A1示数为5 A
C. 电压表示数为 D.此电动机输出功率为33 W
7．在如图甲所示的电路中，电阻R的阻值为，若在a、b间加上如图乙所示的正弦式交变电流，则下列说法正确的是21世纪教育网版权所有
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A．交流电压的有效值为100 V
B．电流表的示数为2 A
C．产生该交变电流的线圈在磁场中转动的角速度为3.14 rad／s
D．如果产生该交变电流的线圈转速提高一倍，则电流表的示数也增大一倍
8．如图所示，变压器输入有效值恒定的电压，副线圈匝数可调，输出电压通过输电线送给用户(电灯等用电器)，R表示输电线的电阻 ，则21*cnjy*com
( http: / / www.21cnjy.com )
A．用电器增加时，变压器输出电压增大
B．要提高用户的电压，滑动触头P应向上滑
C．用电器增加时，输电线的热损耗减少
D．用电器增加时，变压器的输入功率增加
9．有一台输出电压按左图规律变化的交流发电 ( http: / / www.21cnjy.com )机E，通过理想升压变压器T1和理想降压变压器T2向远处用户供电，如右图所示。现已知发电机的输出功率为1100W，T1的原副线圈匝数比为1:10，则下列说法正确的是
( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com )
A. 发电机E所产生的交流电的电压表达式为（V）
B. 电流表的示数为0.5A
C. 当用户消耗的功率变大时，输电线上消耗的功率也变大
D. 若只增加T2的原线圈匝数，则发电机的输出功率将变大
10．如图甲为一台小型发电 ( http: / / www.21cnjy.com )机构造图，线圈逆时针转动，产生的电动势随时间按余弦规律变化，其e t图象如图乙所示。发电机线圈的内阻为1 Ω，外接灯泡的电阻为9 Ω，则( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A．电压表的示数为6 V
B．发电机的输出功率为4 W
C．在1.0×10－2 s时刻，穿过线圈的磁通量最小
D．在2.0×10－2 s时刻，穿过线圈的磁通量变化率最大
11．交流发电机在工作时的电动势，如果将其线圈的转速提高一倍，同时将线圈面积减小一半，其它条件不变，则其电动势变为（ ）
A． B．
C． D．
12．如图所示，水平向右、磁感应强度为B的匀强磁场中，一边长为L的正方形单匝线圈abcd绕水平中以轴OO’沿逆时针方向以角速度匀速转动，OO’与磁场方向垂直。线圈的两端与磁场外的电阻相连组成闭合电路，则
( http: / / www.21cnjy.com )
A.线圈平面垂直于磁场方向时，穿过线圈平面的磁通量最小
B.线圈平面垂直于磁场方向时，线圈中的感应电流最大
C.线圈中的感应动势的峰值为BL2
D.线圈中交变电流的频率是
13．如图甲所示的电路中，理想变压器原 ( http: / / www.21cnjy.com )、副线圈匝数比为10：1，A、V均为理想电表，R为光敏电阻(其阻值随光强增大而减小)，Ll和L2是两个完全相同的灯泡．原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压u，下列说法正确的是
( http: / / www.21cnjy.com )
A．电压u的频率为100 Hz
B．电压表V的示数为
C．当照射R的光强增大时，电流表A的示数变大
D．当Ll的灯丝烧断后，电压表V的示数会变大
14．如图所示，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，副线圈接入电阻的阻值，则
( http: / / www.21cnjy.com )
A．通过电阻的电流是22A
B．交流电的频率是l00Hz
C．与电阻并联的电压表的示数是100V
D．变压器的输入功率是484W
15．在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图乙所示，产生的交变电动势随时间变化规律的图象如图甲所示，已知发电机线圈内阻为1.0，外接一只电阻为9.0的灯泡，则
( http: / / www.21cnjy.com )
A．电压表V的示数为20V
B．电路中的电流方向每秒改变5次
C．灯泡实际消耗的功率为36W
D．电动势随时间变化的瞬时值表达式为
16．如图为小型交流发电机的示意图，线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO’沿逆时针方向匀速转动，转速为50 r／s，线圈的电阻为，电阻，降压变压器原副线圈匝数比为10：1，电压表的示数为10 V，如果从图示位置开始计时，下列说法中正确的是 ( http: / / www.21cnjy.com )
A．变压器原线圈两端的电压为100V
B．电阻R的功率为10W
C．电动势的有效值为110V
D．电动势瞬时值表达式为
17．图甲是小型交流发电机的示意图 ( http: / / www.21cnjy.com )，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，图中电流表为交流电流表。线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO/ 沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示，以下判断正确的是（ ）
A．线圈转动的角速度为50π rad/s
B．电流表的示数为10 A
C．0.01 s时线圈平面与磁场方向垂直
D．0.02 s时电阻R中电流的方向自左向右
18．如图甲所示，矩形金属线框绕与 ( http: / / www.21cnjy.com )磁感线垂直的转轴在匀强磁场中匀速转动，输出交流电的电动势图象如图乙所示，经原副线圈的匝数比为1:10的理想变压器给一个灯泡供电如图丙所示，副线圈电路中灯泡额定功率为22W．现闭合开关，灯泡正常发光。则（ ）
( http: / / www.21cnjy.com )
A．t=0.01s时刻穿过线框回路的磁通量为零
B．交流发电机的转速为100r／s
C．变压器原线圈中电流表示数为1A
D.灯泡的额定电压为220V
19．理想变压器原线圈的匝数为1100匝，副 ( http: / / www.21cnjy.com )线圈的匝数为25匝，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器的滑片。则
A．副线圈输出电压的频率为100Hz
B．副线圈输出电压的有效值为7V
C．P向左移动时，变压器原、副线圈的电流都减小
D．P向左移动时，变压器的输入功率增加
20．小型手摇发电机线圈共 ( http: / / www.21cnjy.com )N匝，每匝可简化为矩形线圈abcd，磁极间的磁场视为匀强磁场，方向垂直于线圈中心轴OO′，线圈绕OO′匀速转动，如图所示。矩形线圈ab边和cd边产生的感应电动势的最大值都为e0，不计线圈电阻，则发电机输出电压
( http: / / www.21cnjy.com )
A．峰值是e0 B．峰值是2e0 C．有效值是 D．有效值是
评卷人 得分
二、多选题
21．某小型发电机产生的交变电动势为e=50sin100πt(V)，对此电动势，下列表述正确的有
A．最大值是V B．频率是100Hz
C．有效值是V D．周期是0.02s
22．一理想变压器原、副 ( http: / / www.21cnjy.com )线圈的匝数比为10:1，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器的触头。下列说法中正确的是（ ）
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A．副线圈输出电压的频率为50Hz
B．副线圈输出电压的有效值为31V
C．P向右移动时，原、副线圈的电流比减小
D．P向右移动时，变压器的输出功率增加
23．如图所示，图甲、图乙分别表示两种电压的波形，其中图甲所示的电压按正弦规律变化，下列说法正确的是2·1·c·n·j·y
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A．图甲表示交流电，图乙表示直流电
B．图甲电压的有效值为220V，图乙电压的有效值小于220V
C．图乙电压的瞬时值表达式为
D．图甲电压经过匝数比为10:1的变压器变压后，频率变为原来的0.1倍
24．在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与 ( http: / / www.21cnjy.com )磁感线垂直的转动轴匀速转动，如图甲所示。产生的交变电动势随时间变化的规律如图乙所示。则下列说法正确的是（ ）
A．t=0.01s时穿过线框的磁通量最小
B．该交变电动势的有效值为
C．该交变电动势的瞬时值表达式为
D．电动势瞬时值为22V时，线圈平面与中性面的夹角为45°
第II卷（非选择题）
评卷人 得分
三、填空题
25．一个接在直流电源上的电热器所消耗 ( http: / / www.21cnjy.com )的电功率为P1，若把它接到电压最大值与直流电压相等的正弦式交流电源上，该电热器所消耗的电功率为P2，则P1：P2=
26．如图所示，在B=0.5 T的 ( http: / / www.21cnjy.com )匀强磁场中，有一个n=100匝的矩形线圈，边长L1=0.1 m，L2=0.2 m，线圈从图中位置开始绕中心轴OO′以角速度ω=100πrad/s逆时针方向匀速转动，则线圈中产生的感应电动势的最大值为 ，有效值为 ，当线圈转过1/4周过程中感应电动势的平均值为 ，线圈转过30°时感应电动势的瞬时值
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27．有一正弦交流电，它的电压随时间变化 ( http: / / www.21cnjy.com )的情况如图所示，则电压的峰值为________V；有效值为________V；交流电的；频率为________Hz.
28．有一正弦交流电，它的电压随时间 ( http: / / www.21cnjy.com )变化的情况如图所示，则电压的峰值为________ V；有效值为________ V；交流电的；频率为________ Hz.
29．在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，产生的交变电动势随时间变化的图象如图所示，则
(1） 该交流电的频率为________Hz；
(2） 该交流电电动势的有效值为________V.
30．一台发电机产生的电动势的瞬时值表 ( http: / / www.21cnjy.com )达式为：e = 311sin314t V，则此发电机产生的电动势的最大值为_______V，有效值为_______V，发电机转子的转速为_______转/秒。
31．某交流电压如图所示，则此电压的有效值为 V；如将辉光电压（超过此电压氖管就发光，低于此电压氖管熄灭）为50V的氖管接到此电压上去。那么，1s内氖管发光 次，1次闪光的时间是 s。
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32．如图是某正弦式电流的图象，则此正弦式电流的周期为_______s，电流的峰值为_______A.
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33．某电路两端交流电压u=U ( http: / / www.21cnjy.com )msin100πt(V)，在t=0.005s时刻，电压u值为10V。接在此电路两端的电压表示数为___ ___V。如将阻值为R的电阻接在此交流电压上时电阻消耗的功率为P；而改接在电压为U0的直流电压上时功率为P/4，则U0=____ ___V。（结果保留三位有效数字）
34．阻值R=50Ω的电热丝接在电压sin10t(V)的交流电源上，与电热丝串联的电流表的示数为 A．如果将一个电容器接在该交流电源上，要使电容器不被击穿所选的电容器耐压值应不小于 V．
35．交流发电机产生的感应电动势瞬时值 ( http: / / www.21cnjy.com )为e＝Emsinωt ，若发电机的转速和线圈的匝数都增加到原来的两倍时，产生的感应电动势的瞬时值为 。
36．一台发电机产生的电动势的瞬时值表达式为:V，则此发电机产生的电动势的有效值为_______V，产生的交流电的频率为______Hz．
37．如图所示，单匝线圈在匀强磁场中绕轴从图示位置开始匀速转动．①若线圈从图示位置转过时，线圈中电动势大小为10V，则电动势的最大值为 V②若线圈产生的最大电动势为40V，线圈电阻为R=1Ω，角速度ω=100rad／s，则线圈由图示位置转过900过程中产生的热量 ，由图示位置转过1800过程中通过线圈截面的电量 。（结果可以为分数形式）
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38．一个面积为S的单匝矩形线圈，在匀强磁场中以一条边为转轴做匀速转动，磁场方向与转轴垂直．线圈中感应电动势e与时间t的关系如图所示，感应电动势的最大值和周期可由图中读出，则磁场的磁感应强度为________，在时刻t＝时，线圈平面与磁感应强度的夹角等于________．
39．一正弦式交变电流的图像如图所示．由图 ( http: / / www.21cnjy.com )可知，该交变电流的周期为______s，频率为______Hz，电流的峰值为______A，有效值为______A．在0到0.02 s时间内，流过电路某一截面的电荷量为________，在这段时间内，流过电路电流的平均值为________．
40．如图所示表示的是交流电的电流随时间变化的图像，负方向为正弦图像的一部分，则此交流电的电流的有效值是________A.
41．闭合线圈在匀强磁场中匀速转动；转速为240r/min，若线圈平面转至与磁场平行时的电动势为10V，则从中性面开始计时，所产生的交流电动势瞬时表达式为e= ，从中性面起经，交流电动势的大小为 V。
42．如图所示交变电流正值为正弦波的一部分，该交变电流的周期为
S，电流有效值为 A。
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43．发电机电枢以转速n=3 ( http: / / www.21cnjy.com )000转/min在匀强磁场中匀速转动，当线圈平面与磁感线方向平行时，产生的感应电动势为1000V，若从线圈平面与中性面重合时计时，则所产生的感应电动势的瞬时表达式e＝__________________，当t=0.03s时，电动势为__________V
44．如图所示为某交流电随时间变化的图象，则该交变电流的有效值为
评卷人 得分
四、计算题
45．（9分）有一个电热器，工作时的电阻为50，接在电压（V）的交流电源上，求：
（1）该电热器两端电压的有效值；
（2）该电热器消耗的电功率；
（3）10s 时间内电热器中的电流方向发生改变的次数。
46．（18分）如图甲所示，相距为L的 ( http: / / www.21cnjy.com )光滑平行金属导轨水平放置，导轨一部分处在以OO′为右边界匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直导轨平面向下，导轨右侧接有定值电阻R，导轨电阻忽略不计。在距边界OO′也为L处垂直导轨放置一质量为m、电阻r的金属杆ab。
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（1）若金属杆ab固定在导轨上的初位置，磁场的磁感应强度在t时间内由B均匀减小到零，求此过程中电阻R上产生的电量q。
（2）若ab杆在恒力作用下由静止开始向 ( http: / / www.21cnjy.com )右运动3L距离，其速度—位移的关系图象如图乙所示（图中所示量为已知量）。求此过程中电阻R上产生的焦耳热Q1。
（3）若ab杆固定在导轨上的初始位置，使匀强磁场保持大小不变绕OO′轴匀速转动。若磁场方向由图示位置开始转过的过程中，电路中产生的焦耳热为Q2. 则磁场转动的角速度ω大小是多少？
47．图（甲）为小型旋转电枢式交流发电机 ( http: / / www.21cnjy.com )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n=100、电阻r=10Ω，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R =90Ω，与R并联的交流电压表为理想电表。 在t＝0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量Ф随时间t按图（乙）所示正弦规律变化。 求：
（1）交流发电机产生的电动势的最大值；
（2）电路中交流电压表的示数。
48．如图所示,一交流发电机的线圈在匀强磁场 ( http: / / www.21cnjy.com )中匀速转动，线圈匝数N=100，线圈电阻r=3 Ω，ab=cd=0.5 m，bc=ad=0.4 m，磁感应强度B=0.5 T，电阻R=311 Ω，当线圈以n=300 r/min的转速匀速转动时，求:
(1)感应电动势的最大值；
(2)t=0时线圈在图示位置，写出此交变电流电动势瞬时值表达式；
(3)此电压表的示数是多少
49．如图所示为交流发电机示意图，匝数n=100匝的矩形线圈，边长分别为10cm和20cm，内阻为5Ω，在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中绕OO′ 轴以50rad/s的角速度匀速转动，线圈和外部20Ω的电阻R相连接，已知线圈绕OO′ 轴转动时产生的电动势最大值，求：
（1）电压表和电流表示数？
（2）电阻R上所消耗的电功率是多少？
（3）由图示位置转过90°的过程中，通过R的电量是多少？
50．（9分）如下图甲所示，理想变压 ( http: / / www.21cnjy.com )器原线圈通有正弦式交变电流，副线圈接有3个电阻和一个电容器。已知R1=R3=20Ω，R2=40Ω，原、副线圈的匝数比为10∶1，原线圈的输入功率为P=35W，已知通过R1的正弦交流电如下图乙所示。求：
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（1）原线圈输入电压；
（2）电阻R2的电功率；
（3）电容器C流过的电流。
51．（6分）如图所示，图甲和图乙分别 ( http: / / www.21cnjy.com )表示正弦脉冲波和方波的交变电流与时间的变化关系．若使这两种电流分别通过两个完全相同的电阻，求经过1min的时间，两电阻消耗的电功之比W甲：
W乙为多少.
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52．（12分）如图所示，线圈的面积是0.05 m2，共100匝，线圈电阻为r = 1 Ω，外接电阻R = 9 Ω，匀强磁场的磁感应强度B =T，当线圈以300 r/min的转速匀速旋转时，求：【来源：21cnj*y.co*m】
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（1）若从中性面开始计时，写出线圈磁通量变化率的瞬时表达式．
（2）电路中电压表和电流表的示数各是多少？
（3）由图示位置转过60°角的过程产生的平均感应电动势为多少？
53．下图是交流发电机模型示意图。在磁感 ( http: / / www.21cnjy.com )应强度为B的匀强磁场中，矩形线圈abcd可绕线圈平面内垂直于磁感线的OO’轴转动，线圈在转动中保持和外电路电阻R形成闭合电路。已知ab长度为L1，bc长度为L2，线圈电阻为r，线圈以恒定角速度ω逆时针转动。（只考虑单匝线圈，不计其他电阻）
求：（1）线圈转动过程中产生的最大感应电动势Em；
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（2）若线圈经过图示位置时开始计时，写出交变电流的瞬时值表达式；
（3）线圈从图示位置转过90°的过程中电阻R上通过的电荷量；
54．如图所示，线框abcd的面积 ( http: / / www.21cnjy.com )为0.05m2,共100匝，线框电阻为1Ω，外接一个电阻为4Ω小灯泡，匀强磁场的磁感应强度B=1/π（特斯拉）,当线框以300r/min的转速匀速转动时，
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（1）若从线框处于中性面开始计时，写出感应电动势的瞬时值表达式；
（2）小灯泡两端电压；
55．（12分） 图1是交流发电机模型示意图。在磁感应强度为的匀强磁场中，有一矩形线图可绕线圈平面内垂直于磁感线的轴转动，由线圈引出的导线和分别与两个跟线圈一起绕转动的金属圈环相连接，金属圈环又分别与两个固定的电刷保持滑动接触，这样矩形线圈在转动中就可以保持和外电阻形成闭合电路。图2是线圈的正视图，导线和分别用它们的横截面来表示。已知长度为, 长度为,线圈以恒定角速度逆时针转动。（共N匝线圈）
(1)线圈平面处于中性面位置时开始计时，推导t时刻整个线圈中的感应电动势 表达式；
(2)线圈平面处于与中性面成夹角位置时开始计时，如图3所示，写出t时刻整个线圈中的感应电动势的表达式；
(3)若线圈电阻为r，求电阻R两端测得的电压，线圈每转动一周电阻R上产生的焦耳热。（其它电阻均不计）
56．如图，两根相距l=1m平行光滑长金属导轨电阻不计，被固定在绝缘水平面上，两导轨左端接有R=2Ω的电阻，导轨所在区域内加上与导轨垂直、方向相反的磁场，磁场宽度d相同且为0.6m，磁感应强度大小B1=T、B2=0.8T。现有电阻r=1Ω的导体棒ab垂直导轨放置且接触良好，当导体棒ab以v=5m/s从边界MN进入磁场后，在拉力作用下始终作匀速运动，求：
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（1）导体棒ab进入磁场B1时拉力的功率
（2）导体棒ab匀速运动过程中电阻R两端的电压有效值
57．如图1所示，匝数200匝的圆形 ( http: / / www.21cnjy.com )线圈，面积为50cm2，放在匀强磁场中，线圈平面始终与磁场方向垂直，并设磁场方向垂直纸面向里时，磁感应强度为正。线圈的电阻为0.5Ω，外接电阻R=1.5Ω。当穿过线圈的磁场按图2所示的规律变化时，求：
（1）作出线圈中感应电流i 随时间t变化的图象(以逆时针方向为正) (不必写计算过程)
（2）由图象计算通过电阻R的电流的有效值。
58．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 5Ω，在磁感应强度B=0.5 T的匀强磁场中绕OO′轴以50 rad/s的角速度匀速转动，转动开始时线圈平面与磁场方向平行，线圈通过电刷和外部 20Ω的电阻R相接。求电键S合上后，
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（1）写出线圈内产生的交变电动势瞬时值的表达式
（2）电压表和电流表示数；
（3）电阻R上所消耗的电功率是多少？
（4）如保持转子匀速转动，外力每分钟需要对转子所做的功；
（5）从计时开始，线圈转过的过程中，通过外电阻R的电量；
59．（12分）交流发电机转子是匝数n =100，边长L =20cm的正方形线圈，置于磁感应强度的匀强磁场中，绕着垂直磁场方向的轴以ω=100π(rad/s)的角速度转动。当转到线圈平面与磁场方向垂直时开始计时，已知线圈的电阻r =1Ω，外电路电阻R =99Ω。试求：
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（1）电动势的最大值Em ；
（2）交变电流的有效值I；
（3）外电阻R上消耗的功率PR
60．（8分）如图所示，一矩形线圈在匀强磁场中绕OO' 轴匀速转动，磁场方向与转轴垂直．已知线圈匝数n=400，电阻r＝0.1Ω，长=0.05m，宽=0.04m，ω＝l00 rad／s，磁场的磁感应强度B＝0．25T.线圈两端外接电阻R=9．9Ω的用电器和一个交流电流表(内阻不计)，
求：(1) 电流表A的读数．(2) 用电器上消耗的电功率．
61．图甲左侧的调压装置可视为理想变压 ( http: / / www.21cnjy.com )器，负载电路中R＝55Ω，两电表为理想电流表和电压表，变压器原副线圈匝数比为n1:n2=2:1，若原线圈接入如图乙所示的正弦交变电压。求：
（1）交流电压的函数表达式；
（2）电流表的示数I。
62．（9分）如图所示为一交 ( http: / / www.21cnjy.com )流发电机的原理示意图，其中矩形线圈abcd的边长ab=cd=50cm，bc=ad=20cm，匝数n=100，线圈的总电阻r=0.20Ω，线圈在磁感强度B=0.050T的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OOˊ匀速转动，角速度ω＝100πrad/s。线圈两端通过电刷E、F与阻值R=4.8Ω的定值电阻连接。计算时π取3。
（1）从线圈经过中性面开始计时，写出线圈中感应电动势随时间变化的函数表达式；
（2）求此发电机在上述工作状态下的输出功率；
（3）求从线圈经过中性面开始计时，经过周期时间通过电阻R的电荷量。
63．（9分）如图所示，一 ( http: / / www.21cnjy.com )矩形线圈在匀强磁场中绕OO′轴匀速转动，磁场方向与转轴垂直，磁场的磁感应强度为B。线圈匝数为n，电阻为r，长为l1，宽为l2，转动角速度为ω。线圈两端外接阻值为R的电阻和一个理想交流电流表。求：
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（1）线圈转至图示位置时的感应电动势；
（2）电流表的读数；
（3）从图示位置开始计时，感应电动势的瞬时值表达式。
64．发电机转子是n匝边长为L的正方形线圈 ( http: / / www.21cnjy.com )，将它置于磁感应强度为B的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的轴以角速度ω做匀速转动，转动开始时线圈平面与磁场方向平行，已知线圈的总电阻为r，外电路的电阻为R。求：
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)电流的瞬时值表达式；(2)外电路上消耗的功率。
评卷人 得分
五、实验题
65．如图所示，空间存在两个磁场，磁感应强度 ( http: / / www.21cnjy.com )大小均为B，方向相反且垂直纸面，MN、PQ为其边界，OO′为其对称轴．一导线折成边长为l的正方形闭合线圈 abcd，线圈在纸面内以恒定速度v0向右运动，当运动到关于OO′对称的位置时，穿过线圈的磁通量为
；线圈中感应电动势大小为 ；ab边所受安培力方向 。
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66．一面积为S的矩形线圈在匀强磁场中以一边为轴匀速转动，磁场方向与轴垂直，线圈中的感应电动势如图所示，感应电动势的峰值和周期可由图中读出，则磁感应强度B=________.在时刻，线圈平面与磁场方向的夹角为________.21·世纪*教育网
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67．图（a）是某型号电热毯的电路图，将电热 ( http: / / www.21cnjy.com )丝接在u=156sin120πt V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通过，如图（b）所示，从而使电热毯处于保温状态.此时交流电压表的读数是_________V.
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68．一个10匝的线圈在匀强 ( http: / / www.21cnjy.com )磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的交变电动势可以表示成e=100sin10t V，则穿过线圈的磁通量的最大值为___________；磁通量的变化率的最大值为___________.
69．照明用电的交变电压为220 ( http: / / www.21cnjy.com ) V，这是指电压的___________值；当接入一个电阻为1 100 Ω的电阻丝时，通过电阻丝的最大电流值为___________A.
70．家用可调温电热毯的原理如图3-1-1 ( http: / / www.21cnjy.com )4所示，图中D为整流二极管，具有单向导电性，电热毯接在220 V交流电路中，当开关接在1位置时，电热毯功率为40 W，当开关接在2位置时，电路中的电流有效值为_____________.
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图3-1-14
71．一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于 ( http: / / www.21cnjy.com )磁场的轴从中性面开始匀速转动，经过T/12时，产生的感应电动势的瞬时值为10 V，则感应电动势的最大值为________，有效值为_________.
72．试求如图17-2-7中甲、乙所示电流的有效值：甲为______A，乙为______A.
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图17-2-7
73．
一交变电流电压表达式为u=20sin314tV，则这个交流电压的峰值Um=____，有效值U=____，周期T=____，频率____．
74．
某交变电压随时间的变化规律如图所示 ( http: / / www.21cnjy.com )，则此交变电流的频率为_______Hz。若将此电压加在10 μF的电容器上，则电容器的耐压值不应小于_______V；若将该电压加在一阻值为1 kΩ的电阻器上，该电阻器正好正常工作，为了避免意外事故的发生，该电路中保险丝的额定电流不能低于_______A。
参考答案
1．D
【解析】
试题分析：A、由图象可读得，交流电的周期为，所以交流电的频率为，所以A错误；B、交变电流的瞬时表达式为，所以B错误；C、在t=0.01s时，感应电流最大，此时穿过交流发电机线圈的磁通量的变化率最大，而穿过交流发电机线圈的磁通量最小，所以C错误；D、交流电的有效值为，发电机的发热功率为，所以D正确．故选D．
考点：本题考查正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率；电功、电功率．
2．D
【解析】
试题分析：从图中观察到交流电的周期为0.02s，角速度为，原线圈的瞬时表达式应该为，所以A项错误；将时间代入瞬时表达式可知，线圈转过的角度为，线圈平面与磁场方向平行，所以B项错误；根据匝数比与电流比的关系，变压器原、副线圈中的电流之比为1:5，所以C项错误；伏特表测量值为原线圈电压，所以不变，匝数比不变，副线圈电压不变，Rt温度升高时，电阻阻值变大，副线圈电流变小，电流表示数变小，所以D项正确。
考点：本题考查了理想变压器
3．A
【解析】
试题分析：风速越大，则线圈的两边 ( http: / / www.21cnjy.com )切割磁感线的速度就越大，故产生的感应电动势越大，所以电表 的示数越大，选项A正确；电表直接与线圈相连，则电表测量的是电流的有效值，选项B错误；如果将电表看成是电压表，则电压表测量的也是电压的有效值，选项C错误；风叶转动一周，线圈中电流方向改变二次，所以选项D错误。
考点：感应电动势，交流电的有效值。
4．CD
【解析】
试题分析：由于交流电的周期为0.02s ( http: / / www.21cnjy.com )，故角速度为100π，而表达式中的角速度显示为50π，故选项A错误；当t=0.015s时，sin100π×0.015=sin1.5π=1，故此时的电动势最大，即发电机的线圈平面与磁场方向平行，选项B错误；因为变压器原、副线圈的匝数比为5:1，故变压器原、副线圈中的电流之比为1:5，选项C正确；当Rt温度升高时，由于变压器的副线圈的电压不变，故电流表的示数变小，原线圈的电压也是不变的，故伏特表的读数不变，选项D正确。
考点：变压器，交流电的表达式。
5．D
【解析】
试题分析：设通过每盏灯的电流为I，则变压器初级电流I，次级电流2I，则n1:n2=2:1，选项A错误；灯泡L1两端电压为11V，选项B错误；变压器初级电压：，则交流电源两端电压为U=U1+2UL=44V，选项C错误；交流电源的输出功率为P=UI=44V×A=17.6 W，选项D正确；故选D.
考点：变压器；电功率.
6．D
【解析】
试题分析：此交流电的频率为，选项A错误；根据，解得I1=0.2A，选项B错误；电压表示数为交流电的有效值，选项C错误；次级电压，则此电动机输出功率为，选项D正确；故选D.
考点：变压器；交流电。
7．ABD
【解析】
试题分析：交流电电压有效值，A正确；电流表的示数为，故B正确；从图乙中可得交流电周期为，所以角速度，C错误；根据公式，可得若如果产生该交变电流的线圈转速提高一倍，则产生的感应电动势提高一倍，所以电流提高一倍，故D正确
考点：考查了交变电流的产生
8．BD
【解析】
试题分析：变压器输出电压只与原线圈和副线圈匝数以及输入电压有关，与次级负载无关，故选项A错误；要提高用户的电压，滑动触头P应向上滑，则次级匝数增加，根据可知次级电压变大，则用户电压变大，选项B正确；用电器增加时，次级电阻减小，则次级电流增大，根据P热=I2R可知输电线的热损耗增大，选项C错误；用电器增加时，次级电阻减小，则次级电流增大，则次级功率增大，因初级功率等于次级功率，则初级输入功率增大，选项D正确；故选BD.
考点：变压器；电路的动态分析.
9．BC
【解析】
试题分析：由左图可知，交流电的周期为T=2×10－2s，故其角速度ω==100π，所以交流电的表达式为（V），故选项A错误；根据T1的线圈匝数比可得T1副线圈上的电压为U=2200V，故副线圈上的电流为I=1100W/2200V=0.5A，选项B正确；当用户消耗的电功率变大时，T2副线圈上的电流变大，则T2原线圈上的电流也变大，故输电线上消耗的电功率变大，选项C正确；若只增加T2原线圈的匝数，因为T2副线圈的电压220V不变，故会提高输电线上的电压，从而减小输电线上的电流，使得线圈上消耗的电功率减小，故会减小发电机的输出功率，选项D错误。
考点：高压输电，变压器。
10．D
【解析】
试题分析：电压表的示数为路端电压的有效值，由乙图可知电源的电动势的有效值为6V，由全电路欧姆定律有路端电压为（V），故A项说法不正确；发电机的输出功率为路端电压的有效值与电流的有效值的积（W），故B项说法错误；在1.0×10－2 s时刻，线圈位于竖直平面，穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化量最小，故C说法错误；在2.0×10－2 s时刻，线圈位于水平平面，穿过线圈的磁通量为零，但此时磁通量变化率最大，D项说法正确。
考点：本题考查了交变电流
11．A
【解析】
试题分析：若线圈的转速提高一倍，则ω变为2ω；同时将线圈面积减小一半，其它条件不变，则根据Em=BωS可知其电动势最大值不变，故电动势瞬时值表达式变为，选项A正确.
考点：交流电的瞬时值.
12．D
【解析】
试题分析：线圈平面垂直于磁场方向时，穿过线圈平面的磁通量最大，此时的感应电动势为零，感应电流为零，选项AB错误；线圈中的感应动势的峰值为，选项C错误；线圈中交变电流的频率是f=
，选项D正确；故选D.
考点：交流电的产生及变化规律.
13．C
【解析】
试题分析：电压u的频率为，选项A错误；电压表V的示数为次级电压有效值，初级电压有效值，故，选项B错误；当照射R的光强增大时，则R的阻值减小，变压器次级电流增大，则初级电流变大，电流表A的示数变大，选项C正确；电压表V的示数等于变压器次级电压，只与初级电压和匝数有关，与次级负载变化无关，故当Ll的灯丝烧断后，电压表V的示数不变，选项D错误；故选C.
考点：交流电；变压器.
14．C
【解析】
试题分析：变压器次级电压，故电压表的读数为100V，通过电阻的电流是，故选项A错误，C正确；交流电的频率是，选项B错误；变压器输出功率为，故变压器的输入功率是100W，选项D错误；故选C.
考点：交流电；变压器.
15．C
【解析】
试题分析：根据甲图可知，交变电流的周期T=0.2s，频率f=5Hz，所以电路中的电流方向每秒改变10次，B错误；电动势随时间变化的瞬时值表达式为，D错误；由甲图知，最大感应电动势为=V，则电动势的有效值为E==20V，I===2A，电压表的示数为灯泡两端电压U=IR=，A错误；灯泡的实际功率为P=36W，C正确。
考点：本题主要考查了闭合电路欧姆定律和交变电流的相关知识。
16．AD
【解析】
试题分析：变压器原线圈两端的电压为，选项A正确； 变压器次级电流，初级电流：，R的功率为：，选项B错误；电动势的有效值为，选项C错误；交流电的角频率，最大值为V，故电动势瞬时值表达式为，选项D正确；故选AD.
考点：交流电的产生；变压器.
17．D
【解析】
试题分析：线圈转动的周期为T=2×10-2s，故角速度，选项A错误；电流表的示数等于交流电的有效值，大小为，选项B错误；0.01 s时线圈中感应电流最大，此时线圈平面与磁场方向平行，选项C错误；0.02 s时线圈处于图示位置，根据右手定制可知，电阻R中电流的方向自左向右，选项D正确；故选D.
考点：交流电的产生及变化规律.
18．C
【解析】
试题分析：A、由图乙可知，在t=0.01s时感应电动势为零，则此时线圈处于中性面，穿过线框回路的磁通量最大，故A错误。B、由图乙可知，交流电的周期为0.02s，则转速为：，故B错误。C、原线圈输入电压为有效值为22V，由变压器的功率关系，求得I1=1A；故C正确。D、灯泡正常发光，故额定电压为220V，故D错误；故选C.www-2-1-cnjy-com
考点：本题考查变压器的原理、交变电流的四个值。
19．C
【解析】
试题分析：初级输入电压的频率与次级输出电压的频率相等，均为，选项A错误；初级电压有效值为，则副线圈输出电压的有效值为，选项B错误；P向左移动时，次级电阻增大，故次级电流减小，由可知变压器原线圈的电流减小，根据P=IU可知，变压器输入功率减小，选项C正确，D错误；故选C.
考点：变压器；动态分析。
20．D
【解析】由题意可知，线圈ab边和cd边产生的感应电动势的最大值都为e0，因此对单匝矩形线圈总电动势最大值为2e0，又因为发电机线圈共N匝，所以发电机线圈中总电动势最大值为2Ne0，根据闭合电路欧姆定律可知，在不计线圈内阻时，输出电压等于感应电动势的大小，即其峰值为2Ne0，故选项A、B错误；又由题意可知，若从图示位置开始计时，发电机线圈中产生的感应电流为正弦式交变电流，由其有效值与峰值的关系可知，U＝，即U＝，故选项C错误；选项D正确。
【考点定位】对正弦式交变电流的产生原理的理解，以及其四值运算、闭合电路欧姆定律的应用。
【名师点睛】熟知并理解教材中正弦式交变电流的产生原理，能自己熟练推导该交变电流的瞬时值表达式。
【方法技巧】（1）高三复习要能不忘回归教材，千万不能“舍本求源”，一味做、复习课本以外的内容。
（2）根据题图分析对ab边、cd边 ( http: / / www.21cnjy.com )而言，它们产生的感应电动势方向虽然相反，但对单匝线圈，ab边和cd边产生的感应电动势方向相同，又因为有N匝线圈，因此总感应电动势峰值应累加，另外要能熟记有效值的计算方法。
【规律总结】对正弦式交变电流，峰值为其有效值的倍，另在进行四值运算时，要注意量与量之间、四值之间的对应。
21．CD
【解析】
试题分析：此交流电电动势的最大值为50V，A错误；频率=50Hz，B错误；有效值V，C正确；周期s，D正确。故选CD。
考点：描述交变电流的物理量
22．AD
【解析】
试题分析：根据图象可以得出交变电流的周期为T=0.02s，频率，理想变压器不改变交流电的频率，副线圈输出电压的频率为50Hz，所以A项正确；图象中原线圈电压的最大值，根据理想变压器的电压比可以得出副线圈电压的最大值为，副线圈输出电压的有效值为，所以B项错误；P向右移动时，负载电阻减小，副线圈电流变大，原线圈的电流也会变大，但是电流比不会发生变化，仍然满足，C项错误，P向右移动时，负载电阻减小，副线圈电流变大，副线圈电压不变，输出功率将会增加，所以D项正确。
考点：本题考查了理想变压器动态分析
23．B
【解析】
试题分析：图甲和图乙都表示交流电，选项A错误；图甲电压的有效值为；图乙电压的有效值，小于220V，选项B正确；图乙不是正弦式交流电，所以表达式不是正弦函数，故C错误；理想变压器变压后，频率不发生变化，故D错误．故选：B.
考点：交流电；有效值；变压器.
24．CD
【解析】
试题分析：由图可知，此交流电的T=0.02s,,且t=0时刻，线圈在中性面位置，t=0.01s时穿过线框的磁通量最大，A错误；交变电动势的瞬时值表达式为，C正确；交变电动势的有效值为22V,B错误；当e=22V时，,即线圈平面与中性面的夹角为45°，D正确；故选CD。
考点：交流电的产生和描述、交流电图象。
25．2：1
【解析】
试题分析：设直流电源的电压为U，则电热器所消耗的电功率为。正弦式交流电的电压最大值与直流电压相等，正弦式交流电的有效值为，接交流电时电热器消耗的电功率为，所以，则P1：P2=2:1.
考点：本题考查了交变电流的有效值
26．100πV πV 200V πV
【解析】
试题分析：根据感应电动势的最大值公式，匝数n=100，线圈的面积为S=L1L2，角速度ω=100πrad/s，代入公式得感应电动势V。矩形线圈产生的是正弦式交流电，有效值与最大值的关系是，代入数值计算可得V。当线圈转过1/4周转过，所用的时间，磁通量变化量为Wb，根据法拉第电磁感应定律感应电动势的平均值为V。线圈是从垂直于中性面位置开始计时的，感应电动势的瞬时表达式为，题意中线圈转过30°可以得出，代入瞬时表达式计算得V。
考点：本题考查了法拉第电磁感应定律和交变电流的四值
27．10v ；V或7.07v；2.5Hz
【解析】
试题分析：由图可知，该交流电的电压最大值为：，所以有效值为：，周期为0.4s，所以有：
考点：正弦式电流的图象和三角函数表达式；正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率
28．10 v ； V或7.07 v ； 2.5Hz
【解析】
试题分析：由图可知，该交流电的电压最大值为：，所以有效值为：，周期为0.4s，所以有：
考点：正弦式电流的图象和三角函数表达式；正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率
29． 50；220
【解析】
试题分析: 由图可知，频率为：f=1/T=50Hz，有效值为：。
考点：交流电
30．311，220，100
【解析】
试题分析：电动势的瞬时值表达式为：e = 311sin314t V，可知电动势的最大值为311V，根据U＝可得有效值为220V，电动势的瞬时值表达式为：e = 311sin314t V，可知ω=314 rad/s,根据ω＝2πn可得转速为100转/秒。
考点：描述交变电流物理量之间的关系
31．；100；
【解析】
试题分析：交流电压如图所示，根据最大值与有效值关系，则有：；
辉光电压为50V，即加在氖管上的电压不小于50V，氖管就会发光，因u=100sin100πt，
当50V≤u≤100V；所以半个周期内，闪光的时间是：s≤t≤s，由正弦函数对称性，在一个周期内加在氖管上的电压不小于50V的时间是2×s=s．交流电压的周期T=0.02s，所以在1s内有50个周期，因此1s内氖管发光50×2=100次．
考点：交流电的变化规律。
32．0.02；0.5
【解析】
试题分析：从图中可得该交流电的周期为，该交流电的最大值，即峰值为
考点：考查了对交流电图像的理解
33．
【解析】
试题分析：在t=0.005s时刻，电压u值为10V，所以Um=10V, 电路两端的电压;
根据可得,解得
考点：交变电流的有效值，最大值，
34． 2
【解析】
试题分析：电压sin10t(V)，故电压的最大值为V，有效值为=100V，根据欧姆定律：I==2A，电容器耐压值为最大电压，为V。
考点：正弦式交流电的最大值、有效值 电容器
35．e=4Emsin2ωt
【解析】
试题分析：由于交流发电机产生的电动势最大值为Em=NBSw，W=2n ，所以当发电机转速和匝数都增加两倍时，最大电动势增加4倍，所以产生的电动势瞬时值为e=4Emsin2ωt。
考点：本题考查对交变电流瞬时值和最大值的关系考查。
36．220V 50 HZ
【解析】
试题分析：由知，产生电动势的最大值为311V，ω=314rad/s,有效值U=，ω=314rad/s=2πf,得f=50Hz
考点：本题考查交变电流的表达式。
37．．①20 ②4J C
【解析】
试题分析：①根据，当时，e=10V,解得 Em=20V; ②电动势的有效值为,转过900的时间为 t==,产生的热量;由于所以，又因为=C。【出处：21教育名师】
考点：交流电的产生及变化规律；交流电的有效值与最大值的关系。
38． 30°
【解析】
试题分析：从题图中可以读出感应电动势的最大值Em和周期T，已知线圈的面积为S.
转动轴只要与磁场方向垂直，感应电动势为最大值时，线圈面与磁场方向平行，感应电动势的最大值为，式中角速度，所以磁场的磁感应强度为：由题图可知，开始计时的时刻感应电动势有最大值，线圈中感应电动势随时间变化的表达式应为：
e＝Emsin (ωt＋)＝Emcos ωt.
当t＝时，
考点：交流的峰值、有效值以及它们的关系．
点评：学会通过瞬时感应电动势来判定在什么时刻，线圈处于什么位置；同时还能画出磁通量随着时间变化的图象及线圈中的电流随着时间变化的规律．21教育网
39．0.02 50 6 3 0 0
【解析】
试题分析：周期T和频率f是描述交变电流变化快慢的物理量，由图可知，周期T＝0.02 s
故频率＝50 Hz
该交变电流的峰值Im＝6 A
故有效值I＝＝3 A
在0到0.02 s的时间内，前0.01 s流过电路的电流为正向，后0.01 s流过电路的电流为负向．由对称性可知，两段时间内流过电路的电荷量等大、异号，故0到0.02 s内流过电路的电荷量q＝0.由平均电流的定义可知，0到0.02 s内的平均电流为0.
考点：考查了对正弦式电流的图象的理解．
点评：本题是交变电流图象，考查基本的读图能力．注意只有正弦式电流才有I＝．其他交变电流要根据有效值的定义去求有效值．
40．
【解析】
试题分析：按照交流电有效值的定义，交流电有效值的大小等于在相同时间内通过相同电阻产生相同热量的直流电流值，选择一个周期的时间(T＝0.4 s)，，，，解得
考点：考查了交流电有效值的计算
点评：根据有效值的定义求解．取一个周期时间，将交流与直流分别通过相同的电阻，若产生的热量相同，直流的电流值，即为此交流的有效值．
41．10sin8πt 5
【解析】
试题分析：根据题意，交流电的最大值为10V，，则交流电动势的表达式为；从中性面起经，将时间代入上式得e=5V，即交流电动势的大小为5V。
考点：考查了交流电表达式和瞬时值的求解
点评：基础题，关键是求解角速度
42．0.2 （或8.66）
【解析】
试题分析：从图像中可得该交流电的周期为0.2s，根据有效值的定义可得
,解得：
考点：考查了交流电图像，以及有效值的计算
点评：在计算有效值的时候一定要把握三个相同，相同的电阻，相同的时间，相同的热量
43．100sin100πt， 0
【解析】
试题分析：由题意可得，，故，故表达式为
当t=0.03s时，带入可得
考点：考查了交流电表达式和瞬时值的求解
点评：基础题，关键是求解角速度
44．5A
【解析】
试题分析：设交流电电流的有效值为I，周期为T，电阻为R．
则
解得：
考点：交流电有效值的计算
点评：根据有效值的定义求解．取一个周期时间，将交流与直流分别通过相同的电阻，若产生的热量相同，直流的电流值，即为此交流的有效值．21·cn·jy·com
45．（1）220V；（2）968W；（3）1000次。
【解析】
试题分析：（1）有效值V；
（2）电功率W，
（3）s，
10s 时间内电热器中的电流方向发生改变的次数，即电流方向改变1000次。
考点：交流电的有效值，电功率的计算。
46．（1） （2）（3）
【解析】
试题分析：（1）根据法拉第电磁感应定律 （1分）
闭合电路欧姆定律 （1分）
通过导体横截面积电量 （1分）
得 （2分）
（2）ab杆由起始位置发生位移L的过程，根据功能关系 （2分）
ab杆从L到3L的过程中，由动能定理可得 （2分）
联立解得 ， （1分）
Q总 （1分）
得 （2分）
（3）磁场旋转时，可等效为矩形闭合电路在匀强磁场中反方向匀速转动，所以闭合电路中产生正弦式电流，感应电动势的峰值 （1分） 21*cnjy*com
有效值 （1分）
（1分）
而 （1分）
则 （1分）
考点：本题考查了电磁感应定律和动能定理
47．（1）200 V ； （2）127 V
【解析】
试题分析：（1）交流发电机产生电动势的最大值Em=nBSω
而 Фm=BS ，，所以，
由Ф-t图线可知：Фm=2.0×10 -2Wb，T=6.28×10 -2s
所以Em =200V
（2）电动势的有效值
由闭合电路的欧姆定律，电路中电流的有效值为
交流电压表的示数为U= I R=90V=127 V
考点：交流电的产生及变化规律；闭合电路的欧姆定律.
48．（1）314V （2） （3）220 V
【解析】
试题分析：（1）根据角速度与转速的关系得：，感应电动势的最大值为：；
（2）在图示位置，线圈所处位置为中性面，导线切割磁感线的有效速度最小，瞬时电压也最小，故此交变电流电动势的瞬时值表达式为；
（3）电动势的有效值：，由闭合电路的欧姆定律：，根据部分闭合电路的欧姆定律：。
考点：本题考查正弦交流电的产生、交流电的瞬时值、峰值、有效值以及它们的关系、闭合电路欧姆定律。
49．（1）40V；2A （2）80W （3）0.04C
【解析】
试题分析：（1）感应电动势最大值，有效值：，
U=IR=40V
（2）电阻R上所消耗的电功率P=IU=80W
（3）通过R上的电量
考点：交流电的产生；交流电的有效值；电功率.
50．（1）U=200V （2）P2=10W （3）I3=0.25A
【解析】
试题分析：（1）由图乙可知，副线圈上的电流最大值为A，故副线圈上的电压最大值为U2max=20V，【版权所有：21教育】
由变压器原、副线圈的电压关系可得，原线圈的电压最大值为U1max=10×20V=200V，
有效值为200V。
（2）电阻R2的两端电压为U2==20V，电功率P2==10W；
（3）因为电阻R1的电功率为P1==20W；故电阻R3支路上消耗的电功率为P3=35W－10W－20W=5W，故通过电容器的电流为I==0.25A。
考点：变压器的匝数与电压的关系，电功率的计算。
51．1:3
【解析】
试题分析：甲中是正弦波形，乙中的电流方向虽然改变，但其大小是不变的。
在甲中，周期是6×10－2s，在一个周期内电流做的功是W0=2×（A）2R×2×10－2s=2R×10－2J；故1min的时间内做的功W1=×2R×10－2J=20RJ；在乙中，经过1min，电流做的功为W2=（1A）2×R×60s=60RJ；
故W1:W2=20R:60R=1:3。
考点：交流电的有效值。
52．（1）（2）45V； 5A（3）33.8V
【解析】
试题分析：（1）
（2）
所以，电压表示数为 电流表示数为
（3）转过60度角所用时间为
考点：法拉第电磁感应定律；平均电动势.
53．(1) ；(2) (3) 。
【解析】
试题分析：（1）线圈转动过程中产生的最大感应电动势
(2)线圈在图示位置是平衡位置，此时感应电流为零，
而线圈中产生的最大电流为；
故交变电流的瞬时值表达式为。
（3）该过程中穿过线圈磁通量的变化量为，所用的时间
根据电磁感应定律，得平均电流为
故电阻R上通过的电荷量。
考点：电磁感应定律，交流电的最大值，电荷量。
54．（1）50 sin10πt（2）28．3伏
【解析】
试题分析：（1）线圈中产生的感应电动势的最大值表达式为：
Em=nBSω=100××0.05×10πV=50V
从图示位置开始计时，感应电动势的瞬时值为：e=50sin10πt（V）；
电压的有效值为，
小灯泡和线圈的串联电阻为5Ω，所以电流表示数为：
小灯泡两端的电压UL=IR=5×4=28.3V；
考点：交流电的瞬时值；有效值.
55．（1） （2） （3）；
【解析】
试题分析：(1) 由题意知： （4分）
(2) 根据题意可得： （4分）
(3) 根据欧姆定律可求：
焦耳定律得： （4分）
考点：本题考查交变电流
56．（1）（2）2V
【解析】
试题分析：（1）在磁场B1中：E1=B1Lv，
，
⑵设棒ab产生电动势的有效值为E
在磁场B1中产生的电动势E1=B1Lv=V
在磁场B2中产生的电动势E2=B2Lv=4 V
回路在一个周期T内产生的焦耳热
解得电动势的有效值E=3V
电阻R两端电压的有效值为
考点：法拉第电磁感应定律；有效值的计算.
57．
(1) ( http: / / www.21cnjy.com )
⑵1.41A
【解析】
试题分析：由图2可知，在0～0.1s ( http: / / www.21cnjy.com )内，磁感应强度垂直纸面向里且磁感应强度变大，由楞次定律可得，线圈中的感应电流沿逆时针方向，回路中电流为逆时针方向，为正．
根据法拉第电磁感应定律： =200×4×50×10-4=4V
根据欧姆定律：I1= =2A
0.1-0.5s内磁感应强度的变化率变为负向，则感应电流变为负向，变化率大小减小为前面的 ，则感应电流减小为前面的，I2= I1=1A
故i-t图象如图：
（2）根据电流的热效应相同： I12R ( http: / / www.21cnjy.com )t1+ I22Rt2= I2R（t1+t2） 代入 22R×0.2+12 R×0.4= I2R（0.2+0.4）
解得 I=A=1.41A
考点：本题考查正弦式交变电流的有效值。
58．e= Em cosωt =50cos50t V 2 A和 40 V 80 W 6.0×103J 3.5×10-2c
【解析】
试题分析：（1）感应电动势最大值Em=nBSω =100×0.5×0.1×0.2×50 V=50 V
故交变电动势瞬时值的表达式为e= Em cosωt =50cos50t V
(2)感应电动势有效值 E==50 V.
电键S合上后，由闭合电路欧姆定律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)电阻R上所消耗的电功率 P=IU=2×40 W=80 W.
(4)W=Q =I2(R+r) t=22×(20+5) ×60J=6.0×103J
(5)q=n△φ/(R+r)= nBS sin / (R+r) 代入数据，解得 q= 3.5×10-2c
考点：本题考查正弦式交变电流。
59．（1） （2） （3）
【解析】
试题分析：（1）电动势的最大值： （4分）
（2）电动势的有效值： （2分）
根据闭合电路欧姆定律，有： （2分）
（3）外电阻R上消耗的功率： （2分）
解得： （2分）
考点：本题考查了交流发电机及其产生正弦式电流的原理；电功、电功率；正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率．
60．（1）1．41A；（2）19.8W。
【解析】
试题分析：(1)因为Em＝nBSω
代人数据得 Em＝400×0.25×0.05×0.04×l00 V＝20 V
所以电流的最大值Im=
代人数据得Im＝A=2A
因为是正弦交变电流，所以电流表读数即有效值I=A=1．41A
(2) 用电器上消耗的电功率P＝I2R＝×9.9W＝19.8W。
考点：电磁感应的计算，电功率的计算等。
61．（1）（2）I=2A
【解析】
试题分析：（1）由交流电规律可知，① ②
联立①②代入图中数据可得，③
（2）根据理想变压器特点和欧姆定律有：…④ …⑤
联解④⑤代入图乙中数据得：I=2A …⑥
考点：考查了理想变压器，交流电图像
62．（1）e=Emsinωt=150sin300t（V）（2）P= 2.16×103W （3）
【解析】
试题分析：（1）线圈产生感应电动势的最大值Em=nBωab×bc（1分）
解得：Em= 150V（1分）
感应电动势随时间变化的表达式 e=Emsinωt=150sin300t（V）（或150sin100πt）（1分）
（2）线圈中感应电动势的有效值V（或106V）（1分）
电流的有效值A
交流发电机的输出功率即为电阻R的热功率P=I2R=2.16×103W（2分）
（3）根据法拉第电磁感应定律有：（1分）
根据欧姆定律：（1分）
解得：（1分）
考点：本题考查电磁感应
63．（1）nBωl1l2；（2）；（3）e=nBωl1l2cosωt。。
【解析】
试题分析：（1）图示位置的感应电动势最大，为E=2×n×B×l1×ω×=nBωl1l2；
（2）电阻两端的电压的有效值为U=，所以电流表的读数为I=；
（3）从图示位置记时，感应电动势最大，则其感应电动势的瞬时值表达式为e=Ecosωt=nBωl1l2cosωt。www.21-cn-jy.com
考点：电磁感应，交流电的有效值。
64．（1）（2）
【解析】
试题分析：(1)Em＝nBL2ω， （1分）
根据闭合回路欧姆定律可得：Im＝ （1分）
故交流电的表达式为：i＝Imcosωt＝ （2分）
(2)交流电的有效值为：I＝， （1分）
故功率为P外＝I2R＝ （3分）
考点：考查了交流电表达式，电功率的计算
65．０,２Blv. 水平向左
【解析】当运动到对称位置时，左边一半磁通量向外，右边一半磁通量向里，因为磁场强度相等，面积相等，所以总磁通量为零。根据右手定则可得cd边切割磁场产生的感应电流由c指向d，ab边切割磁场产生的感应电流由a指向b，所以相当于两电源串联，故线圈中的感应电动势为，根据左手定则可得ab边所受安培力方向水平向左。
66．
【解析】由Em=BωS=BS可得；时，线圈由初始位置转过θ=ωt= ，由于线圈是由线圈平面与磁场平行的位置开始转动计时的，故时刻，线圈与磁场方向的夹角即为.【来源：21·世纪·教育·网】
67．78
【解析】交流电压表测的是交流电压的有效值.根据（）2×+0=×T得：U= V=78 V即交流电压表的读数是78 V.
68．1 Wb 10 Wb/s
【解析】根据Em=nBSω整理得：BS=1 Wb；由E=得：=10 Wb/s.
69．有效 0.28
【解析】Im=A=0.28 A.
70．0.13 A
【解析】设开关接到1、2位置时电路中电流有效值分别为I1、I2，电热毯阻值为R，交流电周期为T，据题意：Q2＝Q1/2
I22RT＝I12RT/2
I2＝I1/＝（40/220）/A＝0.13 A
71．20 V
【解析】由题意可知，线圈上的感应电动势e=Emsin V,当时，10=Emsin,所以Em=20 V，则.
72．
【解析】甲图：102R· +52R·=I2RT
所以I=
乙图：102R·+52R·=I2RT
所以I= A.
73．20V ,14.1V ,0.02s ,50Hz
【解析】
已知电压u=20sin314t，
这个交流电压的u-t图像如图所示．
74．
50 200 0.15
【解析】
由图象可知此正弦交变电压的周期T=0.02 s，频率f==50 Hz；将该电压加在电容器上，电容器的耐压值不能小于200 V；若将该电压加在电阻上，电压有效值为U=V=100V，电流为I==0.141A，保险丝的额定电流应略大于电路中正常工作电流
风叶
线圈
乙
n1
n2
图甲
图乙
t /×10-2s
i / A
10
-10
O Q R
P
A D
B C
O/
t/10－2s
－311
甲
U/V
311
2
1
0
乙
R
P
-2.0
0
2.0
3.14
6.28
9.42
Φ/ 10-2Wb
t /×10-2s
O
d
O′
R
B
a
b
c
V
（甲）
（乙）
图2
ωt
B
⊙⊙
⊙⊙
a
d
No
S
a
R
b
c
d
e
f
O
图1
图3
ωt
B
⊙⊙
a
d
ωt
⊙⊙
⊙
中性面
中性面
× ×
× × ×
× ×
R
B
a
b
·
·
·
·
·
·
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
1.1
1.2
0.4
-0.4
0
B/T
t/s
图1
图2
A
× × × ×
× × × ×
× × × ×
× × × ×
o'
o
R
L2
L1
N
A
a
b
c
d
O'
O
F
E
R
S
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