1、选择题 一矩形线圈在匀强磁场中匀速旋转,所产生的交流电电动势瞬时值的表达式e=220
sin100πt V,则下列说法正确的是(?)
A.交流电的频率是50 Hz? B该交流电动势的有效值是220 V
C.电动势最大值为220 V? D.交流电的周期是0.02 S
参考答案:ABD
本题解析:由电动势瞬时值表达式可知峰值为220
V,有效值为220V,角速度为100πrad/s,周期为
,频率为f=1/T=50Hz,ABD对;
本题难度:简单
2、简答题 如图所示,匝数为100、边长为 0.2 m的正方形线圈,在磁感应强度为2 T的匀强磁场中,从中性面开始以10π rad/s的角速度绕OO′轴匀速转动.若线圈自身电阻为2 Ω,负载电阻R="6" Ω,π2≈10,则开始转动
?s内在电阻R上产生的热量为多少焦耳?
参考答案:150 J
本题解析:电动势最大值为
Em=NBSω=100×2×0.2×0.2×10π V=80π V
有效值为:
E=Em/
=40π
?V
电流有效值为:
I=
=5π
?A
故产生的热量为Q=I2Rt="150" J.
本题难度:简单
3、选择题 如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1,M为电动机,其线圈电阻为2Ω,交流电压表为理想电表,L为灯泡,C为可变电容器,从某时刻开始在原线圈a、b两端加上交变电压,其瞬时表达式为u=311sin100πt(V),则(?)

A.在t=
s时,电压表的示数约为156V
B.电动机工作时消耗的电功率为242W
C.若电容器电容变小,灯泡变亮
D.a、b两端交变电压换成u=311sin200πt(V)时,灯泡将变亮
参考答案:D
本题解析:电表的读数为交变电流的有效值,因此无论在什么时刻,电压表的读数都是220V,故选项A错误;根据原副线圈的匝数比可知,副线圈两端电压的有效值为22V,显然242W=
W,而电动机为非纯电阻用电器,电动机工作时消耗的电功率不能用P=
求解,故选项B错误;当电容器电容变小时,其容抗变大,由于副线圈两端的电压由变压器的原副线圈匝数比决定,即不变,因此灯泡将变暗,故选项C错误;当a、b两端交变电压换成u=311sin200πt(V)时,交变电流的频率变为原来的2倍,电容器的容抗变小,灯泡变亮,故选项D正确。
本题难度:一般
4、选择题 如图甲所示是某种型号电热毯的电路图,电热毯接在卧室里的电源插座下,由于装置P的作用使加在电热丝a、b间的电压波形如图乙所示,图中曲线为正弦曲线的一部分,这时a、b间交变电压的有效值为 (?)

A.110V?
B.156V
C.220V?
D.311V
参考答案:B
本题解析:设将此电流加在阻值为R的电阻上,电压的最大值为Um,电压的有效值为U.
代入解得
故选B
点评:根据电流的热效应,求解交变电流的有效值是常见题型,要熟练掌握
本题难度:一般
5、计算题 在水平方向的匀强磁场中,有一正方形闭合线圈绕垂直磁感线的轴匀速转动,已知线圈的匝数为N=100匝,边长为20cm,电阻为10Ω,转动频率f=50Hz,磁场的磁感应强度为0.5T。求:
(1)外力驱动线圈转动的功率。
(2)转至线圈平面与中性面的夹角为30°时,线圈产生的感应电动势及感应电流的大小。
(3)线圈由中性面转至与中性面成30°夹角的过程中,通过线圈横截面的电荷量。
参考答案:解:(1)线圈中交变电动势的最大值Em=NBSω= 100×0.5×(0.2)2×2π×50 V=628 V
交变电动势的有效值
外力驱动线圈转动的功率与线圈中交变电流的功率相等,即P外=
(2)线圈转到与中性面成30°角时,其电动势的瞬时值e=Emsin30°=314 V
交变电流的瞬时值
(3)在线圈从中性面转过30°角的过程中,线圈中的平均感应电动势
平均感应电流
通过导体横截面的电荷量为q,则
q=

=0.027C
本题解析:
本题难度:困难