第10章交变电流
1.在图所示电路中,A是熔断电流I0=2A的保险丝,R是可变电阻,S是交流电源。交流电源的内电阻不计,其电动势随时间变化的规律是e=2202si
314tV。为了不使保险丝熔断,可变电阻的阻值应该大于
A.1102ΩB.110ΩC.220ΩD.2202Ω解析U=220V,Rmi
=IU0=2220Ω=110Ω。答案B2.线框在匀强磁场中绕OO′轴匀速转动由上向下看是逆时针方向,当转到如图所示位置时,磁通量和感应电动势大小的变化情况是
A.磁通量和感应电动势都在变大
B.磁通量和感应电动势都在变小
C.磁通量在变小,感应电动势在变大
D.磁通量在变大,感应电动势在变小解析由题图可知,Φ=Φmcosθ,e=Emsi
θ,所以磁通量变大,感应电动势变小。答案D3.多选某小型发电机产生的交变电动势为e=50si
100πtV。对此电动势,下列表述
正确的是
A.最大值是502VB.频率是100Hz
C.有效值是252VD.周期是002s
解析从中性面开始计时,交变电动势的表达式为e=Emsi
ωt,因e=50si
100πtV,
所以最大值Em=50V,A错误;由ω=2πf=100πrads得f=50Hz,B错误;有效值E
=Em=252
2V,C正确;T=1f=002s,D正确。
答案CD
4.一矩形线框在匀强磁场内绕垂直于磁场的轴匀速转动的过程中,线框输出的交流电压随
时间变化的图象如图所示,下列说法中正确的是
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fA.t=0时刻线框平面与磁场平行B.交流电压的频率为4HzC.1s末线框平面垂直于磁场,通过线框的磁通量变化最快D.2s末线框平面垂直于磁场,通过线框的磁通量最大解析由u-t图象可知,t=0时刻瞬时电压为零,线框处于中性面,频率f=1T=025Hz,故选项A、B错误;由图象可知,1s末交变电压最大,通过线框的磁通量变化率最大,此时线框与磁场方向平行,而2s末交变电压为零,此时线框经过中性面与磁场垂直,穿过线框的磁通量最大,故选项C错误,D正确。答案D5.如图所示,匀强磁场的磁感应强度B=05T,边长L=10cm的正方形线圈abcd共100匝,线圈电阻r=1Ω,线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动,角速度ω=2πrads,外电路电阻R=4Ω。求:
1转动过程中感应电动势的最大值;2由图示位置线圈平面与磁感线平行转过60°角时的瞬时感应电动势;3由图示位置转过60°角的过程中产生的平均感应电动势;4交流电压表的示数。解析1Em=
BSω=314V。2由图示位置计时转过60°角时,瞬时感应电动势E=Emcos60°=157V。3由图示位置转过60°角的过程中产生的平均感应电动势-E=
ΔΔΦt=100×05r