交变电流单元练习题
一、交变电流的产生及变化规律
1.某线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速产生交变电流的图象如图所示,由图中信息可以判（ ）
A.在A和C时刻线圈处于中性面位置 B.在B和D时刻穿过线圈的磁通量为零 C.从A～D时刻线圈转过的角度为2 π
D.若从O～D时刻历时0.02 s,则在1 s内交变电流的方向改变100次 答案 D
2.如图所示,一个匝数为10的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动,周期为T.若把万用电表的选择开关拨到交流电压挡,测得a、b两点间的电压为20.0 V,则可知:从中性面开始计时,当t=T/8时,穿过线圈的磁通量的变化率约为 （ ） A.1.41 Wb/s 答案 B
3.如图所示为演示用的手摇发电机模型,匀强磁场磁感应强度B=0.5 T,线圈匝数n=50,每匝线圈面积0.48 m2,转速150 r/min,在匀速转动过程中,从图示位置线圈转过90°开始计时.
（1）写出交变感应电动势瞬时值的表达式. （2）画出e-t图线.
答案 （1）e=188sin 5πt V （2）见下图
B.2.0 Wb/s
C.14.1 Wb/s
D.20.0 Wb/s
转动,断
4.如图所示,矩形线框匝数n=250匝,ab=12 cm,ad=10 cm,线框置于B=2 T的匀强
π磁场中,绕垂直于磁场的轴OO′以120 r/min的转速匀速转动,线框通过滑环与外电路相连,外电路接有R=12Ω的电阻及一只发光电压和熄灭电压都为12 V的氖泡L.求:
（1）当S接e时,电流表读数为多少?R的热功率为多大?10 min内外力对线框做功多少?
（2）当S接f时,氖泡闪光频率为多大?通电10 min,氖泡发光总时间为多少?（线框电阻不计） 答案 （1）1.41 A 24 W
二、描述交流电的物理量
5、如图所示,交流发电机转子有n匝线圈,每匝线圈所围面积为S,匀强磁场的磁感应强度为B,线圈匀速转动的角速度为ω,线圈内阻为r,外电路电阻为R.当线圈由图中实线位置匀速转动90°到达虚线位置过程中,求: （1）通过R的电荷量q为多少？ （2）R上产生的电热QR为多少？ （3）外力做的功W为多少？ 答案 （1）
nBS
R?r
1.44×104 J （2）4 Hz 400 s
（2）
π?n2B2S2R4(R?r)2 （3）
π?n2B2S24(R?r)
6、一个边长为6 cm的正方形金属线框置于匀强磁场中,线框平面与磁场垂直,电阻为0.36Ω.磁感应强度B随时间t的变化关系如图所示,则线框中感应电流的有效值为 （ ） A.
2×10-5 A B.
6×10-5 A C.
22×10-5 A
D. 322×10-5 A
答案 B
7、如图所示的交变电流,最大值为Im,周期为T,则下列有关该交变电流的有效值I,判断正确的是（ ） A.I=
Im2 B.I＜
Im2 C.I ＞
Im2
D.以上均不正确 答案 B
三、交流电图象的应用
8、如图所示,为某交变电动势随时间变化的图象,从图象中可知交变电动势的峰值为 V,周期T是 s,交变电动势变化最快的时刻是 ,穿过产生此电动势的线圈的磁通量变化最快的时刻是 ,若此交流线圈共100匝,则穿过此线圈的最大磁通量是 Wb.
答案 310 2×10-2 nT（n=1,2,3…） 2n?1T（n=0,1,2,3…）
241×10-2
四、变压器
9、如图所示为由一个原线圈n1和两个副线圈n2、n3组成的理想变压器,已知n1∶n2∶n3=4∶2∶1,电阻R=3Ω,副线圈n2接2个“6 V, 6 W”灯泡,副线圈n3接4个3 W的灯泡,所有灯泡均正常发光,求电源的输出功率. 答案 36 W
10、如图所示,理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2∶n3=44∶3∶1,原线圈两端输入
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