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题型: 单选题
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单选题

一正弦交流电源的电动势V,将它接在图所示电路e、f两端,若电阻的阻值为110Ω,电源的内阻不计,交流电压表为量程250V的理想电表.则下列说法中,正确的是(  )

A电阻的功率为880W

B通过电阻的电流为2A

C交流电压表示数为220V

D通过电阻的电流方向1秒钟改变50次

正确答案

C

解析

解:A、电压表显示的是有效值220V,电阻的功率为P==440W,A错误;

B、通过电阻的电流为I==2A,B错误;

C、交流电压表示数为220V,C正确;

D、由表达式知周期T==0.02s,每个周期电流方向改变两次,所以1秒钟改变100次,D错误;

故选C

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题型:填空题
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填空题

在如图甲所示的电路中,电阻R的阻值为50Ω,在ab间加上图乙所示的正弦交流电,则

(1)电流表的示数为______

(2)如果如果产生该交流电的线圈转速提高一倍,则电流表的示数变为______

正确答案

2A

4A

解析

解:(1)由图象可知,交流电源电压的最大值是Um=100V,

交流电源电压的有效值U==100V;

由欧姆定律可知,电路中电流I===2A;

(2)根据电动势表达式e=Emsinωt=NBSωsinωt,当转速提高一倍后,角速度变为2倍,

故峰值变为2倍,有效值也变为2倍,故电流表读数变为2倍,

所以电流表的示数变为4A.

故答案为:(1)2A

(2)4A

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题型: 多选题
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多选题

如图所示,矩形线圈abcd绕轴OO′匀速转动产生交流电,在图示位置开始计时,则下列说法正确的是(  )

At=0时穿过线圈的磁通量最大,产生的感生电流最大

Bt=(T为周期)时感生电流沿abcda方向

C若转速增大为原来的2倍,则交变电流的频率是原来的2倍

D若转速增大为原来的2倍,则产生的电流有效值为原来的4倍

正确答案

B,C

解析

解:A、当t=0时穿过线圈的磁通量最大,而产生的感应电动势为零,则产生的感应电流也为零,故A错误;

B、t=(T为周期)时,根据楞次定律,则有感生电流沿abcda方向,故B正确;

C、若转速增大为原来的2倍,根据转速与频率成正比的关系,则交变电流的频率是原来的2倍,故C正确;

D、若转速增大为原来的2倍,则感应电动势的最大值也增加2倍,因此最大感应电流也增加2倍,所以产生的电流有效值为原来的2倍,故D错误;

故选:BC

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题型: 单选题
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单选题

某交流发电机产生的感应电动势与时间的关系如图所示如果其他条件不变,仅使线圈的转速变为原来的一半,则交流电动势的最大值和周期分别变为(  )

A200V,0.08s

B25V,0.04s

C50V,0.08s

D50V,0.04s

正确答案

C

解析

解:由图读出原来交流电动势的最大值Em=100V,周期T=0.04s

根据感应电动势最大值的表达式Em=NBSω得知,Em与ω成正比,则线圈的转速变为原来的一半,感应电动势最大值变为原来的一半,为Em′=50V.

由公式T=分析可知,线圈的转速变为原来的一半,周期为原来的两倍,即T′=0.08s.

故选C

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题型: 单选题
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单选题

如图所示为一正弦交流电通过一电子元件后的波形图,则下列说法正确的是(  )

A这也是一种交流电

B电流的变化周期是0.01s

C电流的有效值是1A

D电流通过100Ω的电阻时,1s内产生热量为200J

正确答案

C

解析

解:A、由图象可知,电流大小变化,但方向没有变化,因此这是直流电,故A错误;

B、由正弦电流的波形图可知,周期T=0.02s,故B错误;

C、根据电流的热效应,则有:,解得:I=1A,故C正确;

D、电流通过100Ω的电阻时,因不知电压,所以无法求出1s内产生热量,故D错误;

故选:C.

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题型:填空题
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填空题

(1)如图1为用20分度的游标卡尺测量工件的长度示意图,此工件的长度是______cm.

(2)下列甲、乙、丙三图为三种常见电机的原理示意图,这三种电机的名称分别为:

甲图是______

乙图是______

丙图是______

(3)如图所示是用频闪照相的方法拍到的一个弹簧振子的振动情况,甲图是振子静止在平衡位置的照片,乙图是振子被拉伸到左侧距平衡位置20cm处,放手后向右运动周期内的频闪照片,已知频闪的频率为10Hz,则相领两次闪光的时间间隔t2=______s,振子振动周期为T=______s

正确答案

0.040

直流电动机

交流发电机

直流发电机

0.1

1.2

解析

解:(1)游标卡尺读数等于主尺读数加上游标读数;

主尺读数:0.0cm;

游标读数:0.05mm×8=0.40mm=0.040cm;

故答案为:0.040cm;

(2)甲图有电源,是直流电动机;

乙图是发电机,输出电流方向会周期性变化,故是交流发电机;

丙图是发电机,输出电流方向不会变化,故是直流发电机;

故答案为:直流电动机、交流发电机、直流发电机;

(3)频闪的频率为10Hz,故频闪周期为0.1s;

从最大位移到平衡位置时间为0.3s,等于四分之一周期,故周期为1.2s;

故答案为:0.1,1.2.

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题型:简答题
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简答题

如图所示,一小型发电机内有n=100匝矩形线圈,线圈面积S=0.10m2,线圈电阻可忽略不计.在外力作用下矩形线圈在B=0.10T匀强磁场中,以恒定的角速度ω=100π rad/s绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动,发电机线圈两端与R=100Ω的电阻构成闭合回路.求:

(1)线圈转动时产生感应电动势的最大值Em

(2)从线圈平面通过中性面时开始,线圈转过90°角的过程中通过电阻R横截面的电荷量q;

(3)线圈匀速转动10s,电流通过电阻R产生的焦耳热Q

正确答案

解:(1)当线圈与磁感线平行时,线圈中感应电动势的最大值,则为 Em=nBSω=3.1×102 V 

(2)设从线圈平面通过中性面时开始,线圈转过90°角所用时间为△t,

线圈中的平均感应电动势

通过电阻R的平均电流

在△t时间内通过电阻横截面的电荷量Q=

代入数据得:=1.0×10-2C,

(3)矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生正弦交变电流,电阻两端电压的有效值

经过t=10s电流通过电阻产生的焦耳热Q=

解得Q=4.9×103J.

答:(1)线圈转动时产生感应电动势的最大值是3.1×102 V;

(2)从线圈平面通过中性面时开始,线圈转过90°角的过程中通过电阻R横截面的电荷量是1.0×10-2C;

(3)线圈匀速转动10s,电流通过电阻R产生的焦耳热是4.9×103J.

解析

解:(1)当线圈与磁感线平行时,线圈中感应电动势的最大值,则为 Em=nBSω=3.1×102 V 

(2)设从线圈平面通过中性面时开始,线圈转过90°角所用时间为△t,

线圈中的平均感应电动势

通过电阻R的平均电流

在△t时间内通过电阻横截面的电荷量Q=

代入数据得:=1.0×10-2C,

(3)矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生正弦交变电流,电阻两端电压的有效值

经过t=10s电流通过电阻产生的焦耳热Q=

解得Q=4.9×103J.

答:(1)线圈转动时产生感应电动势的最大值是3.1×102 V;

(2)从线圈平面通过中性面时开始,线圈转过90°角的过程中通过电阻R横截面的电荷量是1.0×10-2C;

(3)线圈匀速转动10s,电流通过电阻R产生的焦耳热是4.9×103J.

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题型:填空题
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填空题

我国照明用的正弦交变电流的电压是220V,它的最大值为______V,频率为______Hz.

正确答案

200

50

解析

解:我国照明用的交流电的电压是220V,故最大值为:,频率是50Hz.

故答案为:220;50.

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题型: 多选题
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多选题

图甲是小型交流发电机的示意图,两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场,A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电流表的示数为10A

B线圈转动的角速度为50π rad/s

C0.01s时线圈平面与磁场方向平行

D0.02s时电阻R中电流的方向自右向左

正确答案

A,C

解析

解:A、由题图乙可知交流电电流的最大值是A,周期T=0.02s,由于电流表的示数为有效值,故示数I==10A,选项A正确;

B、角速度==100π rad/s,选项B错误;

C、0.01s时线圈中的感应电流达到最大,感应电动势最大,则穿过线圈的磁通量变化最快,磁通量为0,故线圈平面与磁场方向平行,选项C正确;

D、由楞次定律可判断出0.02s时流过电阻的电流方向自左向右,选项D错误.

故选AC.

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题型: 单选题
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单选题

通有交变电流i=Imsinωt的长直导线OO′与断开的圆形线圈在同一个平面内,如图所示,为使a端的电势高于b端的电势,交流电流必须处于每个周期的(规定由O到O′为电流正方向)(  )

A第一和第三个周期

B第二和第四个周期

C第二和第三个周期

D第一和第四个周期

正确答案

D

解析

解:使a端电势高于b端的电势,根据右手螺旋定则知线圈内部磁感线方向向外.

A、第一个周期:电流向右增大,根据安培定则知线圈所在区域的磁场的方向向里增大,则感应电流的磁场的方向向外,

根据右手螺旋定则知线圈a端电势高于b端的电势,

第三个周期:电流向左增大,根据安培定则知线圈所在区域的磁场的方向向外增大,则感应电流的磁场的方向向里,

根据右手螺旋定则知线圈a端电势低于b端的电势,故AC错误;

B、同理,第二个周期:电流向右减小,根据安培定则知线圈所在区域的磁场的方向向里减小,则感应电流的磁场的方向向里,根据右手螺旋定则知线圈a端电势低于b端的电势,第四个周期:电流向左减小,根据安培定则知线圈所在区域的磁场的方向向外减小,则感应电流的磁场的方向向外,根据右手螺旋定则知线圈a端电势高于b端的电势,故B错误,D正确;

故选:D.

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