1、简答题  曾经流行过一种向自行车车头灯供电的小型交流发电机，图3-12甲为其结构示意图．图中N、S是一对固定的磁极，abcd为固定在转轴上的矩形线框，转轴过bc边中点、与ab边平行，它的一端有一半径r0="1.0" cm的摩擦小轮，小轮与自行车车轮的边缘相接触，如图3-12乙所示．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，磁极间的磁场可视为匀强磁场，磁感应强度B="0.010" T，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（见图乙）．现从静止开始使大齿轮加速运动，问大齿轮的角速度为多大时才能使发电机输出电压的有效值U="3.2" V？（假定摩擦小轮与自行车车轮之间无相对滑动）

图3-12

参考答案：ω="3.2" rad/s

本题解析：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变电动势，其最大值Em=NBSω0，式中ω0为线框转动的角速度，即摩擦小轮转动的角速度．
发电机两端电压的有效值U=Em
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，则R1ω1=r0ω0
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，则
R3ω=R2ω1．由以上各式解得ω=,代入数据得ω="3.2" rad/s.

本题难度：简单

2、选择题  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u随时间t的变化规律如图所示，副线圈仅接入一个10 Ω的电阻。则

[? ]
A．流过电阻的最大电流是20 A
B．与电阻并联的电压表的示数是141 V
C．变压器的输入功率是1×103 W
D．在交变电流变化的一个周期内，电阻产生的焦耳热是2×103 J

参考答案：C

本题解析：

本题难度：一般

3、选择题  一理想变压器原、副线圈的匝数比为n1：n2=1：2，电源电压，原线圈电路接入一熔断电流I0=1A的熔丝，副线圈中接入一可变电阻R，如图所示，为了使熔丝不致熔断，调节R时，其阻值最小不能小于

[? ]
A．440Ω
B．440Ω
C．880Ω
D．880Ω

参考答案：C

本题解析：

本题难度：一般

4、计算题  下图是交流发电机模型示意图。在磁感应强度为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；

（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；

参考答案：(1)；(2) (3)。

本题解析：（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。

本题难度：一般

5、选择题  有一台使用正弦交流电的电冰箱上标有额定电压为“220 V”的字样，这“220 V”是指交流电电压的
[? ]
A．瞬时值
B．最大值
C．平均值
D．有效值

参考答案：D

本题解析：

本题难度：简单