高中物理高频考点《交流电有效值问题分析与强化训练》(附详细参考答案)
高二物理交流电的最大值与有效值试题答案及解析
高二物理交流电的最大值与有效值试题答案及解析1.小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势与时间成正弦函数关系，如图所示。
此线圈与一个R=10Ω的电阻构成闭合电路。
不计电路的其他电阻，下列说法不正确的是（）A、交变电流的周期为0.125s；B、交变电流的频率为8Hz；C、交变电流电流的有效值为A；D、交变电流电流的最大值为4A。
【答案】ABD【解析】由图可知，交流电的最大电压，周期，故A错误；根据最大值与有效值以及周期与频率关系有，故B错误：交变电流的最大值为，则有效值，故C正确，D错误．【考点】考查了正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率．2.（12分）如图所示，匀强磁场的磁感应强度B＝0.5 T，边长L＝10 cm的正方形线圈abcd共100匝，线圈电阻r＝1 Ω，线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，角速度ω＝2π rad/s，外电路电阻R＝4 Ω，求：(1)转动过程中感应电动势的最大值；(2)由图示位置转过60°角的过程中产生的平均感应电动势；(3)交流电压表的示数；【答案】（1）3.14V （2）2.6V （3）1.78V【解析】(1)感应电动势的最大值为Em＝nBωS≈3.14 V.(2)线圈转过60°角过程中产生的平均感应电动势为(3)电压表示数为外电路电压的有效值，【考点】本题考查交流电3.图甲和图乙分别表示正弦脉冲波和方波的交变电流与时间的变化关系．若使这两种电流分别通过两个完全相同的电阻，则经过1min的时间，两电阻消耗的电功之比W甲：W乙为A．1：B．1：2C．1：3D．1：6【答案】C【解析】甲图中，在一个周期内，电阻发热的时间是0～2×10-2s、4×10-2s～6×10-2s内，根据电流的热效应有：2，代入数据得，解得电流的有效值I=A．乙图中，在一个周期内，电阻发热的时间为0～4×10-4s，根据电流的热效应有：2I12R，代入数据得，12×R×2×2×10-2=I′2R×4×10-2，解得电流的有效值I′=1A．根据W=I2Rt知，在相同时间内消耗的电功之比等于：1＝1：3．故C正确，A、B、D错误．【考点】交流电的有效值4.某电路两端交流电压u=Umsin100πt(V)，在t=0.005s时刻，电压u值为10V。
高三复习高中物理重点知识习题 交流电 - (含答案)
第十二章 交变电流 传感器知识点一：交流电的产生 交流电四值 交流电有效值的计算1．(单选)在匀强磁场中一矩形金属框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示，产生的交变电动势的图象如图乙所示，则( )．答案 BA ．t ＝0.005 s 时线框的磁通量变化率为零B ．t ＝0.01 s 时线框平面与中性面重合C ．线框产生的交变电动势有效值为311 VD ．线框产生的交变电动势频率为100 Hz2．（多选）如图所示，图线a 和图线b 分别表示线圈A 和线圈B 在同一匀强磁场中匀速转动时，通过线圈的磁通量随时间的变化规律．已知线圈A 的匝数与线圈B 的匝数分别为10和30，以下说法正确的是( )．A ．线圈A 与线圈B 转速之比2∶3 答案 BCB ．线圈A 与线圈B 产生的最大电动势之比为1∶1C ．线圈A 的感应电动势的瞬时值表达式为e ＝500 πcos 5πt (V)D ．线圈B 在t ＝0.3 s 时刻时，感应电流为零3、（多选）如图所示，有一矩形线圈，面积为S ，匝数为N ，内阻为r ，在匀强磁场中绕垂直磁感线的对称轴OO ′以角速度ω匀速转动，从图示位置转过90°的过程中，下列说法正确的是( )．答案 BCA ．通过电阻R 的电荷量Q ＝πNBS 22R ＋r B ．通过电阻R 的电荷量Q ＝NBS R ＋rC ．外力做功的平均功率P ＝N 2B 2S 2ω2R ＋rD ．从图示位置开始计时，则感应电动势随时间变化的规律为e ＝NBSωsin ωt4．（多选）如图所示，在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为T ，转轴O 1O 2垂直于磁场方向，线圈电阻为2 Ω.从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过60°时的感应电流为1 A ．那么( )．答案ACA ．线圈消耗的电功率为4 WB ．线圈中感应电流的有效值为2 AC ．任意时刻线圈中的感应电动势为e ＝4cos 2πT tD ．任意时刻穿过线圈的磁通量为Φ＝T πsin 2πT t5．（单选）如图所示，一个“”形线框处在磁感应强度大小为B 的匀强磁场中，OO ′为磁场的边界．现使线框以角速度ω绕轴OO ′匀速转动，通过金属转轴和电刷与阻值为R 的外电阻相连．已知线框各边长为L ，总电阻为r ，不计转轴与电刷的电阻，则电路中电流的有效值为( )．答案 DA.BωL 2R ＋r B.2BωL 2R ＋r C.2BωL 2R ＋r D.BωL 2R ＋r6．(单选)如图所示，图甲和图乙分别表示正弦脉冲波和方波的交变电流与时间的变化关系．若使这两种电流分别通过两个完全相同的电阻，则经过1 min 的时间，两电阻消耗的电功之比W 甲∶W 乙为( )．答案 CA ．1∶2B ．1∶2C ．1∶3D ．1∶67．(多选)如图所示，先后用不同的交流电源给同一盏灯泡供电．第一次灯泡两端的电压随时间按正弦规律变化，如图甲所示；第二次灯泡两端的电压变化规律如图乙所示．若图甲、乙中的U 0、T 所表示的电压、周期值是相等的，则以下说法正确的是( )．答案 ADA ．第一次灯泡两端的电压有效值是22U 0B ．第二次灯泡两端的电压有效值是32U 0C ．第一次和第二次灯泡的电功率之比是2∶9D ．第一次和第二次灯泡的电功率之比是1∶58． (单选)如图所示，实验室一台手摇交流发电机，内阻r ＝1.0 Ω，外接R ＝9.0 Ω的电阻．闭合开关S ，当发电机转子以某一转速匀速转动时，产生的电动势e ＝102sin 10πt (V)，则( )．答案 DA ．该交变电流的频率为10 HzB ．该电动势的有效值为10 2 VC ．外接电阻R 所消耗的电功率为10 WD ．电路中理想交流电流表的示数为1.0 A9．(单选)如图所示，矩形线圈面积为S ，匝数为N ，线圈电阻为r ，在磁感应强度为B 的匀强磁场中绕OO ′轴以角速度ω匀速转动，外电路电阻为R ，当线圈由图示位置转过60°的过程中，下列判断正确的是( )．A ．电压表的读数为NBSω2答案 B B ．通过电阻R 的电荷量为q ＝NBS R ＋r C ．电阻R 所产生的焦耳热为Q ＝N 2B 2S 2ωR πR ＋r 2D ．当线圈由图示位置转过60°时的电流为NSBωR ＋r10、 (单选)如图所示，N 匝矩形导线框以角速度ω在磁感应强度为B 的匀强磁场中绕轴OO ′匀速转动，线框面积为S ，线框的电阻、电感均不计，外电路接有电阻R 、理想电流表和二极管D .二极管D 具有单向导电性，即正向电阻为零，反向电阻无穷大．下列说法正确的是( )．答案 DA ．图示位置电流表的示数为0B ．R 两端电压的有效值U ＝ω2NBS C ．一个周期内通过R 的电荷量q ＝2BS /R D ．交流电流表的示数I ＝ω2R NBS11、（单选）如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为B .电阻为R 、半径为L 、圆心角为45°的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O 轴以角速度ω匀速转动(O 轴位于磁场边界)．则线框内产生的感应电流的有效值为( )．答案 DA.BL 2ω2RB.2BL 2ω2RC.2BL 2ω4RD.BL 2ω4R知识点二：变压器的基本规律1．(多选)如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为2∶1，电池和交变电源的电动势都为6 V ，内阻均不计．下列说法正确的是( )．答案 BCA ．S 与a 接通的瞬间，R 中无感应电流B ．S 与a 接通稳定后，R 两端的电压为0C ．S 与b 接通稳定后，R 两端的电压为3 VD ．S 与b 接通稳定后，原、副线圈中电流的频率之比为2∶12．(单选)一输入电压为220 V ，输出电压为36 V 的变压器副线圈烧坏．为获知此变压器原、副线圈匝数，某同学拆下烧坏的副线圈，用绝缘导线在铁芯上新绕了5匝线圈，如图所示，然后将原线圈接到220 V 交流电源上，测得新绕线圈的端电压为1 V ．按理想变压器分析，该变压器烧坏前的原、副线圈匝数分别为( )．答案 BA ．1 100,360B ．1 100,180C ．2 200,180D ．2 200,360 3．（单选）如图所示，理想变压器的原线圈接入u ＝11 0002sin 100πt (V)的交变电压，副线圈通过电阻r ＝6 Ω的导线对“220 V,880 W”的电器R L 供电，该电器正常工作．由此可知( )．A ．原、副线圈的匝数比为50∶1 答案 CB ．交变电压的频率为100 HzC ．副线圈中电流的有效值为4 AD ．变压器的输入功率为880 W4．(多选)如图甲所示，矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴在匀强磁场中匀速转动，输出交流电的电动势图象如图乙所示，经原副线圈的匝数比为1∶10的理想变压器给一灯泡供电，如图丙所示，副线圈电路中灯泡额定功率为22 W ．现闭合开关，灯泡正常发光．则( )．答案 BCA ．t ＝0.01 s 时刻穿过线框回路的磁通量为零B ．交流发电机的转速为50 r/sC ．变压器原线圈中电流表示数为1 AD ．灯泡的额定电压为220 2 V5． (单选)如图所示，匝数为50匝的矩形闭合导线框ABCD 处于磁感应强度大小B ＝210 T 的水平匀强磁场中，线框面积S ＝0.5 m 2，线框电阻不计．线框绕垂直于磁场的轴OO ′以角速度ω＝100 rad/s 匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈接入一只“220 V,60 W”灯泡，且灯泡正常发光，熔断器允许通过的最大电流为10 A ，下列说法正确的是( )．答案 CA ．在图示位置线框中产生的感应电动势最大B ．线框中产生电动势的有效值为250 2 VC ．变压器原、副线圈匝数之比为25∶22D ．允许变压器输出的最大功率为1 000 W6．(单选)如图所示，有一理想变压器，原、副线圈的匝数比为n ∶1，原线圈接正弦交流电，电压为u ＝U 0cos 100πt (V)，副线圈接有一个交流电流表和一个电动机．电动机线圈电阻为R ，当电键S 接通后，电流表读数为I ，电动机带动一电阻为r 、质量为m 、长为l 的金属杆在光滑的没有电阻的导轨上以速度v 匀速上升．下列判断正确的是( )．答案 CA ．电动机两端电压为IR ，其消耗的电功率为I 2RB ．原线圈中的电流为nI ，变压器的输入功率为I 2R ＋mgv ，副线圈电流的频率为50 HzC ．变压器的输入功率为I 2R ＋mgv ＋B 2l 2v 2r D ．电动机的热功率为I 2R ，副线圈电压的有效值为U 0n知识点三：理想变压器的动态分析1．（单选）如图所示，理想变压器原线圈输入电压u ＝U m sin ωt ，副线圈电路中R 0为定值电阻，R 是滑动变阻器.和是理想交流电压表，示数分别用U 1和U 2表示；和是理想交流电流表，示数分别用I 1和I 2表示．下列说法正确的是( )． 答案 CA ．I 1和I 2表示电流的瞬时值B ．U 1和U 2表示电压的最大值C ．滑片P 向下滑动过程中，U 2不变、I 1变大D ．滑片P 向下滑动过程中，U 2变小、I 1变小2、（单选）如图所示，T 为理想变压器，副线圈回路中的输电线ab 和cd 的电阻不可忽略，其余输电线电阻可不计，则当开关S 闭合时( ) 答案 BA ．交流电压表V2和V 3的示数一定都变小B ．交流电压表V 3的示数变小C ．交流电流表A 1、A 2和A 3的示数一定变大D ．只有A 1的示数变大3．（单选）如图所示，有一矩形线圈的面积为S ，匝数为N ，电阻不计，绕OO ′轴在水平方向的磁感应强度为B 的匀强磁场中以角速度ω做匀速转动，从图示位置开始计时．矩形线圈通过滑环接一理想变压器，滑动触头P 上下移动时可改变输出电压，副线圈接有可调电阻R ，下列判断正确的是( )．答案 AA ．矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为e ＝NBSωcos ωtB ．矩形线圈从图示位置经过π2ω时间时，通过电流表的电荷量为0C ．当P 不动、R 增大时，电压表读数也增大D ．当P 向上移动、R 不变时，电流表读数减小4．(单选)如图所示的电路中，有一自耦变压器，左侧并联一只理想电压表V 1后接在稳定的交流电源上；右侧串联灯泡L 和滑动变阻器R ，R 上并联一只理想电压表V 2.下列说法中正确的是( )．答案 BA ．若F 不动，滑片P 向下滑动时，V 1示数变大，V 2示数变小B ．若F 不动，滑片P 向下滑动时，灯泡消耗的功率变小C ．若P 不动，滑片F 向下移动时，V 1、V 2的示数均变小D ．若P 不动，滑片F 向下移动时，灯泡消耗的功率变大5．(多选)如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，b 是原线圈的中心抽头，图中电表均为理想的交流电表，定值电阻R ＝10 Ω，其余电阻均不计，从某时刻开始在原线圈c 、d 两端加上如图乙所示的交变电压，则下列说法中正确的是( )．答案 ACA ．当单刀双掷开关与a 连接时，电压表的示数为22 VB ．当单刀双掷开关与a 连接，且t ＝0.01 s 时，电流表示数为零C ．当单刀双掷开关由a 拨向b 时，原线圈的输入功率变大D ．当单刀双掷开关由a 拨向b 时，副线圈输出电压的频率变为25 Hz6．(多选)如图所示，电路中的变压器为理想变压器，S 为单刀双掷开关，P 是滑动变阻器R 的滑动触头，原线圈两端接电压有效值恒定的交变电流，则能使原线圈的输入功率变大的是( ) 答案：ACA ．保持P 的位置不变，S 由b 切换到aB ．保持P 的位置不变，S 由a 切换到bC ．S 掷于b 位置不动，P 向上滑动D ．S 掷于b 位置不动，P 向下滑动知识点四：特殊的变压器（原线圈有电阻、自藕变压器、电压电流互感器、多副线圈变压器）1 .（单选）如图所示为理想变压器，三个灯泡L1、L2、L3都标有“5V，5W”，L4标有“5V，10W”，若它们都能正常发光，则变压器原、副线圈匝数比n1∶n1和ab间电压应为（）A．2∶1，25V 答案AB．2∶1，20VC．1∶2，25VD．1∶2，20V2、（多选）如图甲所示，为一种可调压自耦变压器的结构示意图，线圈均匀绕在圆环形铁芯上，若AB间输入如图乙所示的交变电压，转动滑动触头P到如图甲中所示位置，在BC间接一个理想的交流电压表(图甲中未画出)，则()．答案ADA．AB间输入的交流电的电压瞬时值表达式为u＝2202sin(100πt)VB．该交流电的频率为100 HzC．t＝1×10－2s时电压表的读数为零D．BC间输出的电功率为零3、（多选）电流互感器和电压互感器如图所示．其中n1、n2、n3、n4分别为四组线圈的匝数，a、b为两只交流电表，则()．答案ADA．A为电流互感器，且n1<n2，a是电流表B．A为电压互感器，且n1>n2，a是电压表C．B为电流互感器，且n3<n4，b是电流表D．B为电压互感器，且n3>n4，b是电压表4、（单选）如图所示，接于理想变压器中的四个规格相同的灯泡都正常发光，那么，理想变压器的匝数比∶n2∶n3为()．答案BnA．1∶1∶1B．3∶2∶1C．6∶2∶1D．2∶2∶15．如图所示，接在照明电路中的自耦变压器的副线圈上通过输电线接有三个灯泡L1、L2和L3，输电线的等效电阻为R.当滑动触头P向上移动一段距离后，下列说法正确的是()．答案DA．等效电阻R上消耗的功率变大B．三个灯泡都变亮C．原线圈两端的输入电压减小D．原线圈中电流表示数减小6、如图所示，理想变压器有两个副线圈，L1、L2是两盏规格为“8 V,10 W”的灯泡，L3、L4是两盏规格为“6 V,12 W”的灯泡，当变压器的输入电压为U1＝220 V时，四盏灯泡恰好都能正常发光，如果原线圈的匝数n1＝1 100匝，求：(1)副线圈n2、n3的匝数．(2)电流表的读数．答案(1)40匝60匝(2)0.2 A7. (多选)如图，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b。
交流电专题训练及答案(全套)
交流电专题训练及答案(全套)一、交变电流变化规律练习题一、选择题1、下面哪些因素影响交流发电机产生的电动势的最大值【】A、磁感强度B、线圈匝数C、线圈面积D、线圈转速E、线圈初始位置2、甲、乙两电路中电流与时间关系如图1，属于交变电流的是【】A、甲乙都是B、甲是乙不是C、乙是甲不是D、甲乙都不是3、矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势e-t图像如图2，则在时刻【】A、t1，t3线圈通过中性面B、t2，t4线圈中磁通量最大C、t1，t3线圈中磁通量变化率最大D、t2，t4线圈平面与中性面垂直4、如图3，矩形线圈在匀强磁场中绕OO′轴匀速转动，当转到图示位置时，线圈的【】A、磁通变化率为零B、感应电流为零C、磁力矩为零D、感应电流最大D5、关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流，以下说法中正确的是【】A、线圈平面每经过中性面一次，感应电流方向就改变一次，感应电动势方向不变B、线圈每转动一周，感应电流方向就改变一次C、线圈平面每经过中性面一次，感应电动势和感应电流的方向都要改变一次D、线圈转动一周，感应电动势和感应电流方向都要改变一次6、下列说法正确的是【】A、使用交流的设备所标的电压和电流都是最大值B、交流电流表和电压表测定的是有效值C、在相同时间内通过同一电阻，跟直流电有相同热效应的交变电流值是交流的有效值D、给定的交变电流值在没有特别说明的情况下都是指有效值7、四个接220V交流的用电器，通电时间相同，则消耗电能最多的是【】A、正常发光的额定功率为100W的灯泡B、电流最大值为0、6A的电熨斗C、每秒发热170j的电热器D、额定电流I=0、5A的电烙铁8、如图4所示的交流为u=311sin（314t+π/6）V，接在阻值220Ω的电阻两端，则【】A、电压表的读数为311VB、电流表读数为1、41AC、电流表读数是1AD、2s内电阻的电热是440J二、填空题为______，频率为______，接上R=10Ω电阻后，一周期内产生的热量为______10、正弦交变电流图象如图6所示，其感应电动势的最大值为_____产生交变电动势的有效值为______V、周期为______、11、如图6所示，在第一个周期时间内，线圈转到中性面的时刻为______末，此时穿过线圈的磁通量______（填最大，最小或零、下同），流过线圈的电流为______、在0、02s末时刻，线圈在磁场中的位置是_____________、三、计算题12、边长为a的正方形线圈在磁感强度为B的匀强磁场中，以一条边为轴匀速转动，角速度为ω，转动轴与磁场方向垂直，若线圈电阻为R，则从图7所示线圈平面与磁场方向平行的位置转过90角的过程中，在线圈中产生的热量是多少？13、如图8中正方形线框abcd边长L=0、1m，每边电阻1Ω，在磁动，cd两点与外电路相连，外电路电阻R=1Ω，求①S 断开时，电压表读数；②当电键S闭合时，电流表读数、交变电流变化规律练习答案一、选择题1、ABCD2、B3、AD4、D5、C6、BD8、CD二、填空题9、10V，50Hz，0、2J10、0、08，50，0、057s11、0或0、04s，最大，0，与中性面垂直三、计算题二、变压器、电能的输送练习一、选择题1、利用变压器不可能做到的是【】A、增大电流B、升高电压C、减小电压D、增大功率2、当理想变压器副线圈空载时，副线圈的【】A、负载电阻为0B、输出电流为0C、两端电压为0D、输出功率为03、下列正确说法是A、变压器也可能改变恒定电压B、变压器的原理是一种电磁感应现象，副线圈输出的电流是原线圈电流的感应电流C、变压器由绕在同一闭合铁芯上的若干线圈构成D、变压器原线圈相对电源而言起负载作用，而副线圈相对负载而言起电源作用4、变压器原线圈1400匝，副线圈700匝并接有电阻R，当变压器工作时原副线圈中【】A、电流频率比为2∶1B、功率比为2∶1C、电流比为2∶1D、电压之比为2∶15、理想变压器原、副线圈的电流为I1，I2，电压U1，U2，功率为P1，P2，关于它们之间的关系，正确的说法是【】A、I2由I1决定B、U2与负载有关C、P1由P2决定D、以上说法都不对6、理想变压器原、副线圈的匝数比为1∶15，当原线圈接在6V的蓄电池两端以后，副线圈的输出电压为【】A、90VB、0、4VC、6VD、0V7、当远距离高压输送一定电功率时，输电线上损耗的功率与电路中的【】A、输送电压的平方成正比B、输送电压的平方成反比C、输电线中电流的平方成正比D、导线中电流的平方成反比8、关于减小远距离输电线上的功率损耗，下列说法正确的是【】A、由功率P=U2/R，应降低输电电压，增大导线电阻B、由P=IU，应低电压小电流输电C、由P=I2R，应减小导线电阻或减小输电电流D、上述说法均不对9、用电器电阻值为R距交变电源L，输电线电流为I，电阻率为ρ，要求输电线上电压降不超过U、则输电线截面积最小值为【】A、ρL/RB、2ρLI/UC、U/ρLID、2UL/ρI10、远距离输送一定功率的交变电流，若送电电压提高到n 倍，则输电导线上【】11、关于三相交流发电机的使用，下列说法中正确的是【】A、三相交流发电机发出三相交变电流，只能同时用三相交变电流B、三相交流发电机也可以当作三个单相交流发电机，分别单独向外传送三组单相交变电流C、三相交流发电机必须是三根火线、一根中性线向外输电，任何情况下都不能少一根输电线D、如果三相负载完全相同，三相交流发电机也可以用三根线（都是火线）向外输电12、对于三相交变电流，下面说法正确的是【】A、相电压一定大于线电压B、相电压一定小于线电压C、相电流一定小于线电流D、以上说法都不对13、如图1所示，三个完全相同的负载连接成星形，由不计内阻的三相交变电源供电，若C相断开，则电流表和电压表的示数变化应分别是【】A、电流表示数变小，电压表示数不变B、电流表示数不变，电压表示数变大C、电流表、电压表示数都变小D、电流表、电压表示数都不变二、填空题14、如图2所示，副线圈上有一个标有“220V，10W”字样的灯泡正常发光，原线圈中的电流表示数为0、025A，则电压表的示数为______V，原、副线圈的匝数比为______、15、如图3用理想变压器给变阻器R供电，设输入交变电压不变、当变阻器R上的滑动触头P向上移动时，图中四只电表的示数和输入功率P变化情况是V1______，V2______，A1______，A2______，P______、16、发电厂输出功率为9900kW，输电线电阻为2Ω，分别用18kV和110kV的高压输电，则导线上损失的功率分别为___________，________、17、变压器接入某输电电路中，现以相同的输入电压U，不同的输出电压输送相同的电功率P，输电线电阻为R、当副线圈与原线圈匝数比为K时，输电线线路上损耗的功率为______；当匝数比为nK时，线路上损耗的功率为原来的______倍、18、如图4所示，理想变压器的线圈匝数分别为n1=2200匝，n2=600匝，n3=3700匝，已知交流电表A2示数为0、5A，A3示数为0、8A则电流表A1的示数为______、三、计算题19、如图5变压器两个次级线圈匝数比为n1∶n2，所接负载R1=R2，当只闭合电键S1时，初级线圈中电流为1A；当只闭合电键S2时，初级线圈中电流为2A，设输入的交变电压不变，求n1∶n2、20、有一条河流，河水流量为4m3/s，落差为5m，现利用它来发电，使用的发电机总效率为50％，发电机输出电压为350V，输电线的电阻为4Ω，允许输电线上损耗功率为发电机输出功率的5％，而用户所需要电压为220V，求所用的升压、降压变压器上原、副线圈的匝数比、变压器为理想变压器输电线路如图6所示、变压器、电能的输送练习答案一、选择题1、D2、BD3、BCD4、D5、C6、D7、BC8、C9、B10、ABCD11、BD12、D13、A二、填空题14、400，20∶1115、不变，不变，减小，减小，减小16、605kW，16、2kW18、1、48A三、计算题20、升压1∶8，降压12∶1三、单元练习一、选择题1、线框长为a，宽为b在磁感强度为B的匀强磁场中由图1所示位置起绕OO′轴以角速度ω匀速转动，则t时刻感应电动势为【】A、BabωcosωtB、BabωsinωtC、2BabωsinωtD、2Babωcosωt2、如图2平行金属板间有一静止的正电粒子，若两板间加电压u=Umsinωt，则粒子的【】A、位移一定按正弦规律变化B、速度一定按正弦规律变化C、加速度一定按正弦规律变化D、粒子在两板间作简谐振动3、图3金属环与导轨OO′相接触，匀强磁场垂直导轨平面，当圆环绕OO′匀速转动时【】A、电阻R中有交变电流通过B、R中无电流C、圆环中有交变电流通过D、圆环中无电流4、下列说法正确的是【】A、用交流电压表测量电压时，指针来回摆动B、一周期内交流的方向改变两次C、如果交流的最大值是5A，则最小值为-5AD、用电器上所标电压值是交流的有效值5、一电阻接在10V直流电源上，电热功率为P；当它接到电压u=10sinωt（V）上时功率为【】A、0、25PB、0、5PC、PD、2P6、通有电流i=Imsinωt（A）的长直导线OO′与断开的圆形线圈在同一平面内（如图4所示），为使A端电势高于B端的电势且UAB减小，交变电流必须处于每个周期的【】7、3A直流电流通过电阻R时，t秒内产生的热量为Q，现让一交变电流通过电阻R，若2t秒内产生的热量为Q，则交变电流的最大值为【】8、已知负载上的交变电流u=311sin314t（V），i=14、1sin314t（A），根据这两式判断，下述结论中正确的是【】A、电压的有效值为311VB、负载电阻的大小为22ΩC、交变电流的频率是55HzD、交变电流的周期是0、01s9、一理想变压器变压比为20∶1，原线圈接入220V电压时，将副线圈拆去18匝，输出电压为8V，则该变压器原线圈的匝数应为【】A、495匝B、1320匝C、2640匝D、990匝10、电流互感器是用来测量大电流的仪器，如图5示，图中是电流互感器使用原理，以下说法正确的是【】A、因变压器将电压升高了，所以电流表示数比把电流表直接接到ab间时示数大B、图中电流表的示数比直接接在ab间时示数小C、原理图有错误，原线圈匝数应比副线圈匝数多D、图中电流表的示数就是ab间的电流大小11、理想变压器原、副线圈匝数比为4∶1，若原线圈上加用交变电压表测得电压为【】12、用电压U和KU分别输送相同电功率，且在输电线上损失的功率相同，导线长度和材料也相同，此两种情况下导线横截面积之比为【】A、KB、1/KC、K2D、1/K213、如图6中变压器原线圈接交流高压，降压后通过输电线给用电器供电，当电键S断开时图中两电表示数电压U和电流I 变化为【】A、均变大B、U变大，I变小C、均变小D、U变小，I变大14、三相交流发电机接成星形，负载接成△形，若负载相电压为380V，则【】A、发电机相电压为220VB、发电机线电压为380VC、负载线电压为380VD、负载相电压为537V二、填空题15、一个额定电压是220V，额定功率为800W的用电器，接入u=110用电器的实际功率为____W、16、一台交流发电机，产生交变电动势的最大值为500V，周期为0、02s，保持其它条件不变，把转速提高到原来的2倍，则交变电动势的有效值为______，周期为______、17、一台理想变压器，原线圈加上U1电压的交变电流，副线圈两端的电压是U2，如果从副线圈上拆去n0匝后，副线圈上的电压变为U2V，则原线圈的匝数n1=_______，副线圈原来的匝数n2=_______、18、如图7所示，为一理想变压器n2=10匝，n3=20匝，L1和L2均是“220V，15W”的灯泡，与一匝线圈相连的电压表，读数为11V，那么变压器的实际输入功率为______W、19、如图8理想变压器电路中输入电压U1一定，当S闭合时，各交流电表示数变化为：A1_____，A2_____，A3_____，U1_____，U2_____、20、在远距离送电时，如果输送电压为2000V，输送功率为10kW，输电线的电阻为20Ω，则输电线上损失功率为______，损失电压为______，用户得到电压为______，用户得到的功率为______、三、计算题21、交流发电机电枢电阻为2欧，感应电动势瞬时值表达式为e=389sin100πt（V），给电阻R=8Ω的用电器供电，则（1）通过用电器的电流为多少？（2）电源输出功率和发电总功率为多少？（3）发电机输出端电压为多少？22、输送4、0106W的电能，若发电机输出电压为2000V，选用变压器升压后应用截面积为4、25cm2的铜导线，把电能送到400km远处，线路损失的功率为5、0105W、（1）应选用匝数比为多少的升压变压器？（2）若已知铜的电阻率ρ=1、710-8Ωm，在用电区使用降压变压器，其原线圈两端的电压为多大？*综合科目题（下题需同时用到几门学科知识）试题读下面材料：回答下列问题：（1）根据以上材料和已有知识回答：二滩水电站建在上表中的______江上、两江相比，该江水能较丰富的原因是______、电站用电市场之间关系方面的不利条件是______________、（2）设想将二滩的电能输送到成都地区，如果使用相同的输电线，从减少输电线上电能损失来看，在50万伏超高压和11万伏高压输电方案中应选用______输电方案、因为该方案的输电损失为另一方案的______％、单元练习答案一、选择题1、A2、C3、BC4、BD5、B6、A7、A8、BC9、B10、B11、B12、C13、B14、ABCD二、填空题19、增大，不变，增大，不变，不变20、500W，100V，1900V，9、5KW三、计算题21、（1）27、5A （2）6050W7562、5W （3）220V22、（1）1∶16 （2）2、8104V*综合科目题（1）雅砻，落差大，距离较远（2）50万伏，4、8。
高一物理交流电的最大值与有效值试题
高一物理交流电的最大值与有效值试题1.如图所示，一矩形线圈在有界匀强磁场中绕轴OO’匀速转动，OO’刚好是磁场的边界，若线圈的匝数为N，横截面积为S，转动的角速度为ω，磁场的磁感应强度为B，那么产生的交流电动势的有效值A．NBωS/B．NBωS C．2NBωS D．NBωS/2【答案】A【解析】线圈中产生的感应电动势最大值为：，交流电动势的有效值=NBωS/，选项A 正确。
【考点】交流电的最大值及有效值。
2.把电热器接到110V的直流电源上，每秒产生的热量为Q，现把它接到正弦交流电源上，每秒产生的热量为Q／2，则交流电压的最大值是A．110V B．220V C．220V D．110V【答案】D【解析】设交流电电压的最大值为U，则其有效值为，则，，将两式结合起来，联立方程组得：U=110V，所以D是正确的。
【考点】交流电的有效值。
3.某交流电的瞬时值表达式为i=5sin50πt A。
从t=0时刻到第一次电流出现最大值的时间是A． B． C． D．【答案】B【解析】当时，交流电第一次出现最大值，故时间为，故选B【考点】考查了交流电瞬时值的计算点评：本题的关键是知道什么时候交流电的电流最大，比较简单，基础题4.已知负载上的交变电流u=311sin314t（V），i=14.1sin314t（A），根据这两式判断，下述结论中正确的是A．电压的有效值为311V B．负载电阻的大小为22ΩC．交变电流的频率是55Hz D．交变电流的周期是0.01s【答案】B【解析】根据交流电知识，因此电压有效值220V，电流为10A，所以A错。
根据U=IR可知电阻为22Ω，B对。
另外角速度为，所以周期为0.02s，即CD均错【考点】交流电点评：本题考查了交流电的表达式，有效值的理解。
5.一个电热器接在10V 的直流电压上，消耗的功率是 P ，当把它接到一个正弦交变电压上时，消耗的功率是 P/4，则该交变电压的峰值是（）A．5V B．7.1 V C．10V D．12V【答案】B【解析】设交流电电压的峰值为E，根据交流电有效值的定义有：，解得E=7.1 V，B正确。
高中物理高频考点《电场中的四类典型图像问题分析与强化训练》(附详细参考答案)
电场中的四类典型图像问题分析与强化训练（附详细参考答案）一、四类典型图像问题分析及例题讲解：以电场图象和电势图象切入命题的试题是高考中考试的重点光、热点和难点，如：E－x 图象、φ－x图象，或与粒子运动规律有关的图象，如：v－t图象。
掌握各个图象的特点，理解其斜率、截距、“面积”对应的物理意义，就能顺利解决有关问题，此类问题一般以选择题的形式出现，难度中等。
1、电场中粒子运动的v－t图象当带电粒子只在电场力作用下运动时，如果给出了粒子运动的速度图象，则从速度图象上能确定粒子运动的加速度方向，根据v－t图象的速度变化、斜率变化（加速度大小变化）情况，确定电荷所受电场力的方向与电场力的大小变化情况，进而可将粒子运动中经历的各点的场强方向、场强大小、电势高低及电势能的变化等情况判定出来。
【题1】（多选）如图甲，直线MN表示某电场中一条电场线，a、b是线上的两点，将一带负电荷的粒子从a点处由静止释放，粒子从a运动到b过程中的v－t图线如图乙所示，设a、b两点的电势分别为φa、φb，场强大小分别为E a、E b，粒子在a、b两点的电势能分别为W a、W b，不计重力，则有A．φa＞φb B．E a＞E b C．E a＜E b D．W a＞W b【答案】BD【题2】电场中的三条等势线如图中实线a、b、c所示，三条等势线的电势φa＞φb＞φc。
一电子以沿PQ方向的初速度，仅在电场力的作用下沿直线从P运动到Q，则这一过程中电子运动的v－t图象大致是图线中的【答案】A【解析】电子由P点运动到Q点的过程中，电场力所做的功为W＝q（φP－φQ），因为q ＜0，且φP＜φQ，所以W＞0，由动能定理可知，电子的动能不断增大，即速度不断增大，选项C、D错误；P点附近等势面密集，故场强较大，电子在P点附近所受电场力大，电子的加速度也就大，对应v－t图象的斜率大，故由P到Q，v－t图象的斜率不断减小，选项A正确，选项B错误。
2、电场中的φ－x图象（1）在φ－x图象中，图线上任一点切线斜率的绝对值表示该点的电场强度沿x轴方向上的分量大小。
高中物理高频考点《交流电有效值问题分析与强化训练》(附详细参考答案)
交流电有效值问题分析与强化训练（附详细参考答案）一、交流电有效值问题分析及例题讲解：1．交变电流有效值的规定：交变电流、恒定电流I直分别通过同一电阻R，在相等时间内产生的焦耳热分别为Q交、Q直，若Q交＝Q直，则交变电流的有效值I＝I直（直流有效值也可以这样算）。
2．对有效值的理解：（1）交流电流表、交流电压表的示数是指有效值；（2）用电器铭牌上标的值（如额定电压、额定功率等）指的均是有效值；（3）计算热量、电功率及保险丝的熔断电流指的是有效值；（4）没有特别加以说明的，是指有效值；（5）“交流的最大值是有效值的2倍”仅用于正弦式电流。
正弦式交流电的有效值：I＝I m2，U＝U m2，E＝E m2。
3．求交变电流有效值的方法：（1）公式法：利用E＝E m2，U＝U m2，I＝I m2计算，只适用于正余弦式交流电。
【题1】电阻R1、R2与交流电源按照图甲所示方式连接，R1＝10 Ω，R2＝20 Ω。
合上开关S后，通过电阻R2的正弦式交变电流i随时间t变化的情况如图乙所示。
则（）A．通过R1的电流有效值是1.2 AB．R1两端的电压有效值是6 VC．通过R2的电流有效值是1.2 2 AD．R2两端的电压最大值是6 2 V【答案】B【题2】如图所示，线圈abcd 的面积是0.05 m 2，共100匝，线圈电阻为1 Ω，外接电阻R 为9 Ω，匀强磁场的磁感应强度为B ＝1π T ，当线圈以300 r/min 的转速匀速旋转时，求：（1）若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式； （2）线圈转过130 s 时电动势的瞬时值多大？（3）电路中，电压表和电流表的示数各是多少？ （4）从中性面开始计时，经130s 通过电阻R 的电荷量为多少？ 【答案】（1）e ＝50sin （10πt ）V （2）43.3 V （3）31.86 V 3.54 A （4）14πC（2）当t ＝130 s 时e ＝50 sin （10π×130）＝43.3 V 。
高二物理交流电试题答案及解析
高二物理交流电试题答案及解析1.图是一正弦交变式电流的电压图象。
则此正弦交变式电流的频率和电压的有效值分别为A．50Hz，220V B．50Hz，220V C．0.5Hz，220V D．0.5Hz，220V【答案】A【解析】由波形图可知周期为0.02s，频率为1/T=50Hz，峰值为220，有效值为220V，A 对；2.在磁感应强度为B的匀强磁场中，一个面积为S的矩形线圈匀速转动时所产生的交流电电压随时间变化的波形如图所示，线圈与一阻值R＝9 Ω的电阻串联在一起，线圈的电阻为1 Ω.则() A．通过电阻R的电流瞬时值表达式为i＝10sin 200πt(A)B．电阻R两端的电压有效值为90 VC．1 s内电阻R上产生的热量为450 JD．图中t＝1×10-2 s时，线圈位于中性面【答案】CD【解析】由电压瞬时值表达式公式可知，电压峰值为100V，周期为0.02s，角速度为100πrad/s，电压瞬时值表达式为100sin100πt，电流表达式为10 sin100πt ，A错；电流有效值为A，电阻R两端的电压有效值为V，B错；由焦耳热功率公式可知C对；图中t＝1×10-2 s时，电动势最小，磁通量最大，线圈位于中性面，D对；3.两只相同的电阻，分别通以正弦形的交流电和方波形的交流电。
两种交流电流的最大值相等，如图所示。
在正弦形交流电的一个周期内，正弦形的交流电在电阻上产生的焦耳热Q1与方波形交流电在电阻上产生的焦耳热Q2之比Q1/Q2等于()A．3∶1B．1∶2C．2∶1D．4∶3【答案】B【解析】本题考查的是正弦波与方波的区别，由图正弦波有效值为，而方波的有效值为I，在电阻上产生的焦耳热之比Q1/Q2等于1:2；B正确；4.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，线框输出的交流电电压随时间变化的图象如图所示，由图可知( )A ．当t ＝2s 时，线圈平面与中性面垂直B ．该交流电的频率为25HzC ．该交流电的电压的有效值为100VD ．若将该交流电压加在阻值R ＝100Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率为50W【答案】BD【解析】本题考查的是交流电的问题，由图当t ＝2s 时，电压为零，线圈平面与中性面平行；周期为0.04s ，频率为25Hz ，该交流电的电压的有效值为V; 若将该交流电压加在阻值R ＝100Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率为50W,B 、D 正确；5. 如图所示，在匀强磁场中有一个矩形单匝线圈ABCD ，AB 边与磁场垂直，MN 边始终与金属滑环K 相连，PQ 边始终与金属滑环L 相连．金属滑环L 、交流电流表A 、定值电阻R 、金属滑环K 通过导线串联．使矩形线圈以恒定角速度绕过BC 、AD 中点的轴旋转．下列说法中正确的是( )A ．交流电流表A 的示数随时间按余弦规律变化B ．线圈转动的角速度越大，交流电流表A 的示数越小C ．线圈平面与磁场平行时，流经定值电阻R 的电流瞬时值最大D ．线圈转动的角速度增加为原来的两倍，则流经定值电阻R 的电流的有效值也变为原来的两倍 【答案】CD【解析】交流电流表的示数为交流电的有效值，所以A 错误。
高中物理-专题 交变电流的有效值(提高篇)(解析版)
2021年高考物理100考点最新模拟题千题精练（选修3-2）第五部分 交变电流专题5.5 交变电流的有效值（提高篇）一．选择题1．（2020江苏高考仿真模拟3）如图所示，图甲、图乙分别表示两种电流的波形，其中图甲所示的电流按正弦规律变化，下列说法正确的是A ．图甲表示交流电，图乙表示直流电B ．两种电流变化的频率相等C ．两种电流的瞬时值表达式都为t i π100sin 0.5= AD ．两种电流的有效值相等 【参考答案】B【名师解析】由于两图中表示的电流方向都随时间变化，因此都是交流电，选项A 错误；根据甲、乙两图可知两种电流变化的频率f=50Hz ，选项B 正确；图乙不是正弦式交流电，所以表达式不是正弦函数，选项C 错误；由于对应相同时刻，图甲电压比图乙电压大，根据有效值的定义可知，图甲有效值要比图乙有效值大，图甲是正弦式交流电，所以有效值A A I 22525==，图乙应小于225A ，选项D 错误。
2.（2019河南示范性高中联考）一内阻不计的交流发电机输出电压的瞬时值表达式为u=100s in100πt(V)，下列判断正确的是A. 该交流发电机线圈的转速为50r/sB. 若将该交流电压加在阻值为100Ω的电阻两端则该电阻在1min 内产生的热量为6×103JC. 若发电机线圈的转速提高一倍，则输出电压的有效值为D. 若将该交流电压加在原副线圈匝数比为k 的理想变压器的原线圈两端，则副线圈两端的电压的有效值V【参考答案】ACD 【名师解析】根据求解转速；根据交流电的有效值求解热量；根据U m =NBSω判断若发电机线圈的转0.02 0.01t /si /AO5.0-5.0i /A 5.0-5.0图甲速提高一倍时输出电压的有效值；由公式求解变压器副线圈电压有效值.由可知，选项A正确；由公式，选项B错误；根据U m=NBSω可知，当发电机线圈的转速提高一倍，即ω增大一倍时，U m=200V ，则，选项C 正确；由公式可得，，选项D正确；故选ACD.3.(2019·湖南岳阳一模)如图所示，边长为L的金属方框放在垂直纸面向外的匀强磁场中，方框与磁感应强度垂直，磁场的磁感应强度为B0，保持方框不动，将磁场的磁感应强度随时间均匀增大，经过时间t，磁场的磁感应强度增大到B1，此时方框中产生的焦耳热为Q；保持磁场的磁感应强度B1不变，将方框绕对称轴(图中虚线)匀速转动，经时间2t方框转过90°，方框中电流大小按正弦规律变化，方框中产生的焦耳热也为Q，则磁感应强度B0和B1的比值为()A．5－π5B．42－π42C．4－π4D．52－π52【参考答案】C【名师解析】第一种情况：Q＝⎝⎛⎭⎫B1－B0t S2R t；第二种情况：Q＝⎝⎛⎭⎪⎫22B1S·π22t2R2t；由两式可得：B0B1＝4－π4，则C正确，A、B、D错误。
高二物理交流电的产生试题答案及解析
高二物理交流电的产生试题答案及解析1.一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的交变电流电动势（V），则（）A．交流电的电动势峰值是VB．交流电的电动势有效值是220VC．当t＝0时，线圈平面恰好与中性面重合D．当s时，e值为110V【答案】ABC=V，A选项【解析】由交变电流电动势（V）知，交流电的电动势峰值是Em正确；交流电的电动势有效值=220V，故B选项正确；当t＝0时，e=0，故线圈平面恰好与中性面重合，C选项正确；由于线圈的角速度位置，当s时，e值不可求，故D选项错误。
【考点】交变电流的瞬时值、峰值、有效值的关系中性面2.矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势如图示，则（）A．t时刻线圈通过中性面B．t时刻线圈中磁通量最大C．t时刻线圈中磁通量变化率最小D．矩形线圈在匀强磁场中匀速转动一周的平均电流为零【答案】 ACD【解析】试题分析:t1时刻感应电动势为零，磁通量最大，此时线圈通过中性面．故A正确；t2时刻感应电动势最大，线圈平面与中性面垂直，磁通量为零．故B错误．t3时刻线圈通过中性面，感应电动势为零，磁通量变化率为零，故C正确；【考点】交流发电机原理3.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像如图乙所示，正确的是A．电流表的示数为10AB．0.01s时线圈平面与磁场方向平行C．线圈转动的角速度为50πrad/sD．0.02s时电阻R中电流的方向自右向左【解析】由图乙可知交流电电流的最大值是I=10A，则有效值为：I==10A；由于电流表m的示数为有效值，故示数I=10A，A正确；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，B正确；由图乙知，交变电流的周期为0.02s，角速度ω=="100π" rad/s，C错误；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，D错误。
高考物理电磁学知识点之交变电流专项训练及解析答案(4)
高考物理电磁学知识点之交变电流专项训练及解析答案(4)一、选择题1．如图甲所示，理想变压器原副线圈的匝数比为5 ：1，V 和R 1、R 2分别是电压表、定值电阻，且R 1＝5R 2．已知ab 两端电压u 按图乙所示正弦规律变化．下列说法正确的是A ．电压u 瞬时值的表达式2202sin10(V)u t π=B ．电压表示数为40VC ．R 1、R 2两端的电压之比为5 ：1D ．R 1、R 2消耗的功率之比为1 ：52．如图所示，面积为S 、匝数为N 的矩形线框在磁感应强度为B 的匀强磁场中，绕垂直于磁感线的轴OO ′匀速转动，通过滑环向理想变压器供电，灯泡L 1、L 2、L 3均正常发光．已知L 1、L 2、L 3的额定功率均为P ，额定电流均为I ，线框及导线电阻不计，则（ ）A ．理想变压器原副线圈的匝数比为1：2B ．图示位置时穿过线框的磁通量变化率为零C ．若灯L 1烧断，灯泡L 3将变暗D ．线框转动的角速度为2PNBSI3．采用220 kV 高压向远方的城市输电．当输送功率一定时，为使输电线上损耗的功率减小为原来的14，输电电压应变为（ ） A ．55 kVB ．110 kVC ．440 kVD ．880 kV4．一自耦变压器如图所示，环形铁芯上只绕有一个线圈，将其接在a 、b 间作为原线圈．通过滑动触头取该线圈的一部分，接在c 、d 间作为副线圈，在a 、b 间输入电压为U 1的交变电流时，c 、d 间的输出电压为U 2，在将滑动触头从M 点顺时针转到N 点的过程中( )A．U2>U1，U2降低B．U2>U1，U2升高C．U2<U1，U2降低D．U2<U1，U2升高5．如图所示，一交流电的电流随时间而变化的图象。
此交流电流的有效值是（）A．3.52A B．3.5A C．5A D．52A6．如图所示，一理想变压器，左右两边接有额定电压均为U的4盏完全相同的灯泡（额定功率为P）左端接在一电压恒为U o的交流电源两端。
高二物理交流电的最大值与有效值试题答案及解析
高二物理交流电的最大值与有效值试题答案及解析1.一交变电流的i－t图象如图所示，由图可知()A．用电流表测该电流示数为10 AB．该交变电流的频率为100 HzC．该交变电流通过10 Ω的电阻时，电阻消耗的电功率为2 000 WD该交变电流的电流瞬时值表达式为【答案】BD【解析】电流表显示的是有效值，示数为A=10A，故A错误；由图象知周期为0.01s，频率为周期的倒数100Hz，B正确；电阻消耗的功率，故C错误；角速度，所以瞬时值表达式，故D正确。
【考点】考查了正弦式电流的图象和三角函数表达式．2.阻值为10的电阻接到如图所示的交流电源上．以下说法中正确的是A．电压的有效值为10 VB．电阻消耗的电功率为5 WC．通过电阻的电流有效值为AD．电阻每秒钟产生的热量为10 J【答案】BC【解析】由U-t图象，交流电压最大值为10V，有效值．故A错误．通过电阻的电流．故C正确．根据知电阻消耗的电功率．故B正确，电阻每秒产生热量．故D错误．【考点】考查了交流的峰值、有效值以及它们的关系．3.家庭用电的电压220V是指交变电压的( )A．最大值B．瞬时值C．平均值D．有效值【答案】 D【解析】试题分析:一般情况下,没有作特殊说明的，交流电都是指有效值，家庭用电的电压为220V，指的就是交流电的的有效值，则它的有效值是220V；【考点】交流电有效值4.如右图交流电，下列说法正确的是（）A．周期为0.02sB．有效值为200VC．将该交流电压加在一个5Ω定值电阻两端，1分钟的发热量为600000JD．将该交流电压加在发光和熄灭电压均为150V的氖管上，氖管未被击穿，氖管1分钟发光次数为60次【答案】AC【解析】由图知，交流电的周期为0.02s，A正确；一个周期内的前的电压的有效值为200V，后半个周期电压的有效值为200V，则由有效值的定义，一个周期内＝100V，B错误；将该交流电压加在一个5Ω定值解得：U有电阻两端，由Q＝＝6×105J，C正确；将该交流电压加在发光和熄灭电压均为150V的氖管上，一个周期内发光2次，则1分钟内发光6000次，D错误。
交流电习题及答案(交流电有效值计算方法)
开始出现以下下象，电子束有时能通过两极板；有时间断不能通过。 (1) 求 UC 的大小 (2) 求 U0 为何值时才能使通过的时间和间断时间之比为 2：1。
《交流电》习题
一、 交变电流的产生
1．一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生感应电动势，下面说法正确的是 A．当穿过线圈的磁通量最大时，感应电动势最小 B．当穿过线圈的磁通量最大时，感应电动势最大 C．当穿过线圈的磁通量是零时，感应电动势最小 D．当穿过线圈的磁通量是零时，感应电动势最大
2．已知交变电流的瞬时值的表达式是 i＝5sin50πt (A), 从 t=0 到第一次出现最大值的时间是： A．6.25 秒 B．1/200 秒 C．1/150 秒 D．1/100 秒
B．i＝3 2 sin314t (A)
C．i＝3sin50t (A)
D．I =3 2 sin50t (A)
16．一交流电压 U＝537.4sin100t (v)，求它的最大值，有效值、周期并以 t 为横坐标轴画出它
的图象。
17．使右图 5 中所示的交流电通过 10Ω的电阻 R，则 R 的发热功 率为___________ 用交流电流表测量，此电流表的读数为 ___________。
A．输电导线上损失的电功率不变
B．输电导线的电压损失不变
C．输电导线的电功率损失原来的 1/n 倍
D．输电导线的电功率损失是原来的 1/n2 倍
E．输电导线的电压损失是原来的 1/n 倍
F．输电导线的电压损失是原来的 1/n2 倍
高三物理交流电的最大值与有效值试题答案及解析
高三物理交流电的最大值与有效值试题答案及解析1.如图所示为理想变压器原线圈所接交流电压的波形．原、副线圈匝数比，串联在原线圈电路中电流表的示数为1 A，下列说法中正确的是A．变压器副线圈的电流为0.1A B．变压器的输入功率为200WC．变压器输出端的交流电的频率为100 Hz D．此变压器为降压变压器【答案】BD【解析】由代入数算得副线圈的电流为10A，A错；由图知原线圈的输入电压为200V，输入功率为P=UI=200×1=200w，B对；周期为0.02s，频率为f=1/T=50HZ，C错；原、副线圈匝数比为降压变压器，D对，所以本题选择BD。
【考点】交变电流2.如图所示，一正弦交流电瞬时值为，通过一个理想电流表，接在一个理想的降压变压器两端。
以下说法正确的是A．流过r的电流方向每秒钟变化50次B．变压器原线圈匝数小于副线圈匝数C．开关从断开到闭合时，电流表示数变小D．开关闭合前后，AB两端电功率可能相等【答案】D【解析】由交变电流表达式可知些交流电的周期为，故可知流过r的电流方向每秒钟变化100次，所以选项A错误；因无其它条件，无法确定原副线圈匝数关系，所以选项B错误；开关由断开到闭合时，负载电路电阻变小，功率变大，故原线圈输入功率也变大，所以电流表的示数变大，故选项C错误；开关闭合前，两端间电路消耗功率为，开关闭合后，功率为，若，即时，则有，所以选项D正确；【考点】交变电流、理想变压器3.如图，线圈abcd的ad长20cm，ab长10cm，匝数N=50匝，电阻不计，在磁感应强度B=T的匀强磁场中绕OO1轴匀速转动，角速度ω=100rad/s，OO1轴通过ad且同时垂直于和bc，距ab的距离是dc的距离的2倍。
线圈的输出端接单相理想变压器线圈，接在变压器副线圈两端的灯泡“10V,10W”刚好正常发光。
则A．变压器原线圈两端电压有效值为100VB．变压器原线圈中电流为1AC．变压器的原副线圈匝数比为10:1D．通过灯泡的交流电频率为50Hz【答案】C【解析】交流电的最大值为：Em=NBωS=50××100×0.2×0.1V=100V；所以有效值，选项A 错误；变压器次级输出功率为10W，则初级输入电流为，选项B 错误；变压器次级电流为：，所以变压器原副线圈的匝数比：，选项C 正确；通过灯泡的交流电的频率为：，选项D 错误。
[精品]新高考物理大考点集训专题16交流电及答案
![[精品]新高考物理大考点集训专题16交流电及答案](https://img.taocdn.com/s3/m/695ffc3afad6195f312ba6d5.png)
交流电例1：给额定功率60W 、额定电压220V 的白炽灯加上如图所示的电压，恰使灯正常发光，则所加电压U 0的大小约为 （ ） A 220V B 310V 350V D 440V [][XXK]解：所加电压的周期为 20× 10 -3 = 8 设电灯的电阻为R ，加上图示的电压时的功率为P L ， P L2 = (U 02 /R)1 +0 (式中1= 8 2 =20 ) 由题意 P L = (U 02 /R)1/2= U 额2 /R =60W U 02 = U 额2 2/ 1 =2202 ×20/8 =1102 ×10 ∴ U 0≈350V例2如图是一个想变压器的电路图，若A 、B 两点接交流电压U 时，五个相同的灯泡均正常发光，则原、副线圈的匝比为： ( ) A 5 1 B 1 5 4 1 D 1 4U 0U/Vt/10 -3s20 828 40 4860n 1 n 2U AB解：设灯泡正常发光的电流为I ， 则原、副线圈的电流分别为I 和4I ，如图示。
所以原、副线圈的匝比为 4 1例3如图所示，bcd 是交流发电机的矩形线圈, b=30c,bc=10c, 共50匝, 它在B=08T 的匀强磁场中绕中心轴OO ′顺时针方向匀速转动，转速为480r/,线圈的总电阻为r=1Ω,外电阻为R=3 Ω,试求 1. 若线圈从图示位置开始计时,沿bcd 流动 的方向为正方向,画出交流电流的图象 2. 线圈从图示位置转过1/4 转的过程中, 电阻R 上产生的热量和通过导线截面 的电量3电流表和电压表的读 4从图示位置转过180°过程中 3. 的平均感应电动势解：从中性面开始计时有 =E ω ，其中E = NB ω S ， ω=2π=2 π ×480/60=16π，∴ E = NB ωS =603V ，I = E /（R+r ）=151Aabc dBRVA注意到从开始转动时产生的感应电流沿dcbd 方向，与规定方向相反，为负值。
高二物理-交流电专题训练及答案(全套)汇编
高二物理交流电专题训练及答案（全套）一、交变电流变化规律练习题一、选择题1．下面哪些因素影响交流发电机产生的电动势的最大值【】A．磁感强度B．线圈匝数C．线圈面积D．线圈转速E．线圈初始位置2．甲、乙两电路中电流与时间关系如图1，属于交变电流的是【】A．甲乙都是B．甲是乙不是C．乙是甲不是D．甲乙都不是3．矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势e-t图像如图2，则在时刻【】A．t1，t3线圈通过中性面B．t2，t4线圈中磁通量最大C．t1，t3线圈中磁通量变化率最大D．t2，t4线圈平面与中性面垂直4．如图3，矩形线圈在匀强磁场中绕OO′轴匀速转动，当转到图示位置时，线圈的【】A．磁通变化率为零B．感应电流为零C．磁力矩为零D．感应电流最大D5．关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流，以下说法中正确的是【】A．线圈平面每经过中性面一次，感应电流方向就改变一次，感应电动势方向不变B．线圈每转动一周，感应电流方向就改变一次C．线圈平面每经过中性面一次，感应电动势和感应电流的方向都要改变一次D．线圈转动一周，感应电动势和感应电流方向都要改变一次6．下列说法正确的是【】A．使用交流的设备所标的电压和电流都是最大值B．交流电流表和电压表测定的是有效值C．在相同时间内通过同一电阻，跟直流电有相同热效应的交变电流值是交流的有效值D．给定的交变电流值在没有特别说明的情况下都是指有效值7．四个接220V交流的用电器，通电时间相同，则消耗电能最多的是【】A．正常发光的额定功率为100W的灯泡B．电流最大值为0.6A的电熨斗C．每秒发热1·70j的电热器D．额定电流I=0.5A的电烙铁8．如图4所示的交流为u=311sin（314t+π/6）V，接在阻值220Ω的电阻两端，则【】A．电压表的读数为311VB．电流表读数为1.41AC．电流表读数是1AD．2s内电阻的电热是440J二、填空题为______，频率为______，接上R=10Ω电阻后，一周期内产生的热量为______10．正弦交变电流图象如图6所示，其感应电动势的最大值为_____产生交变电动势的有效值为______V．周期为______．11．如图6所示，在第一个周期时间内，线圈转到中性面的时刻为______末，此时穿过线圈的磁通量______（填最大，最小或零．下同），流过线圈的电流为______．在0.02s末时刻，线圈在磁场中的位置是_____________．三、计算题12．边长为a的正方形线圈在磁感强度为B的匀强磁场中，以一条边为轴匀速转动，角速度为ω，转动轴与磁场方向垂直，若线圈电阻为R，则从图7所示线圈平面与磁场方向平行的位置转过90°角的过程中，在线圈中产生的热量是多少？13．如图8中正方形线框abcd边长L=0.1m，每边电阻1Ω，在磁动，cd两点与外电路相连，外电路电阻R=1Ω，求①S断开时，电压表读数；②当电键S闭合时，电流表读数．交变电流变化规律练习答案一、选择题1．ABCD2．B3．AD4．D5．C6．BD7．C8．CD二、填空题9．10V，50Hz，0.2J10．0.08，50，0.057s11．0或0.04s，最大，0，与中性面垂直三、计算题二、变压器、电能的输送练习一、选择题1．利用变压器不可能做到的是【】A．增大电流B．升高电压C．减小电压D．增大功率2．当理想变压器副线圈空载时，副线圈的【】A．负载电阻为0B．输出电流为0C．两端电压为0D．输出功率为03．下列正确说法是【】A．变压器也可能改变恒定电压B．变压器的原理是一种电磁感应现象，副线圈输出的电流是原线圈电流的感应电流C．变压器由绕在同一闭合铁芯上的若干线圈构成D．变压器原线圈相对电源而言起负载作用，而副线圈相对负载而言起电源作用4．变压器原线圈1400匝，副线圈700匝并接有电阻R，当变压器工作时原副线圈中【】A．电流频率比为2∶1B．功率比为2∶1C．电流比为2∶1D．电压之比为2∶15．理想变压器原、副线圈的电流为I1，I2，电压U1，U2，功率为P1，P2，关于它们之间的关系，正确的说法是【】A．I2由I1决定B．U2与负载有关C．P1由P2决定D．以上说法都不对6．理想变压器原、副线圈的匝数比为1∶15，当原线圈接在6V的蓄电池两端以后，副线圈的输出电压为【】A．90V B．0．4V C．6V D．0V7．当远距离高压输送一定电功率时，输电线上损耗的功率与电路中的【】A．输送电压的平方成正比B．输送电压的平方成反比C．输电线中电流的平方成正比D．导线中电流的平方成反比8．关于减小远距离输电线上的功率损耗，下列说法正确的是【】A．由功率P=U2/R，应降低输电电压，增大导线电阻B．由P=IU，应低电压小电流输电C．由P=I2R，应减小导线电阻或减小输电电流D．上述说法均不对9．用电器电阻值为R距交变电源L，输电线电流为I，电阻率为ρ，要求输电线上电压降不超过U．则输电线截面积最小值为【】A．ρL/R B．2ρLI/UC．U/ρLI D．2UL/ρI10．远距离输送一定功率的交变电流，若送电电压提高到n倍，则输电导线上【】11．关于三相交流发电机的使用，下列说法中正确的是【】A．三相交流发电机发出三相交变电流，只能同时用三相交变电流B．三相交流发电机也可以当作三个单相交流发电机，分别单独向外传送三组单相交变电流C．三相交流发电机必须是三根火线、一根中性线向外输电，任何情况下都不能少一根输电线D．如果三相负载完全相同，三相交流发电机也可以用三根线（都是火线）向外输电12．对于三相交变电流，下面说法正确的是【】A．相电压一定大于线电压B．相电压一定小于线电压C．相电流一定小于线电流D．以上说法都不对13．如图1所示，三个完全相同的负载连接成星形，由不计内阻的三相交变电源供电，若C相断开，则电流表和电压表的示数变化应分别是【】A．电流表示数变小，电压表示数不变B．电流表示数不变，电压表示数变大C．电流表、电压表示数都变小D．电流表、电压表示数都不变二、填空题14．如图2所示，副线圈上有一个标有“220V，10W”字样的灯泡正常发光，原线圈中的电流表示数为0.025A，则电压表的示数为______V，原、副线圈的匝数比为______．15．如图3用理想变压器给变阻器R供电，设输入交变电压不变．当变阻器R上的滑动触头P向上移动时，图中四只电表的示数和输入功率P变化情况是V1______，V2______，A1______，A2______，P______．16．发电厂输出功率为9900kW，输电线电阻为2Ω，分别用18kV和110kV的高压输电，则导线上损失的功率分别为___________，________．17．变压器接入某输电电路中，现以相同的输入电压U，不同的输出电压输送相同的电功率P，输电线电阻为R．当副线圈与原线圈匝数比为K时，输电线线路上损耗的功率为______；当匝数比为nK时，线路上损耗的功率为原来的______倍．18．如图4所示，理想变压器的线圈匝数分别为n1=2200匝，n2=600匝，n3=3700匝，已知交流电表A2示数为0.5A，A3示数为0.8A则电流表A1的示数为______．三、计算题19．如图5变压器两个次级线圈匝数比为n1∶n2，所接负载R1=R2，当只闭合电键S1时，初级线圈中电流为1A；当只闭合电键S2时，初级线圈中电流为2A，设输入的交变电压不变，求n1∶n2．20．有一条河流，河水流量为4m3/s，落差为5m，现利用它来发电，使用的发电机总效率为50％，发电机输出电压为350V，输电线的电阻为4Ω，允许输电线上损耗功率为发电机输出功率的5％，而用户所需要电压为220V，求所用的升压、降压变压器上原、副线圈的匝数比．变压器为理想变压器输电线路如图6所示．变压器、电能的输送练习答案一、选择题1．D2．BD3．BCD4．D5．C6．D7．BC8．C9．B10．ABCD11．BD12．D13．A二、填空题14．400，20∶1115．不变，不变，减小，减小，减小16．605kW，16.2kW18．1.48A三、计算题20．升压1∶8，降压12∶1三、单元练习一、选择题1．线框长为a，宽为b在磁感强度为B的匀强磁场中由图1所示位置起绕OO′轴以角速度ω匀速转动，则t时刻感应电动势为【】A．Babω·cosωtB．Babω·sinωtC．2Babω·sinωtD．2Babω·cosωt2．如图2平行金属板间有一静止的正电粒子，若两板间加电压u=U m sinωt，则粒子的【】A．位移一定按正弦规律变化B．速度一定按正弦规律变化C．加速度一定按正弦规律变化D．粒子在两板间作简谐振动3．图3金属环与导轨OO′相接触，匀强磁场垂直导轨平面，当圆环绕OO′匀速转动时【】A．电阻R中有交变电流通过B．R中无电流C．圆环中有交变电流通过D．圆环中无电流4．下列说法正确的是【】A．用交流电压表测量电压时，指针来回摆动B．一周期内交流的方向改变两次C．如果交流的最大值是5A，则最小值为-5AD．用电器上所标电压值是交流的有效值5．一电阻接在10V直流电源上，电热功率为P；当它接到电压u=10sinωt（V）上时功率为【】A．0.25P B．0.5P C．P D．2P6．通有电流i=I m sinωt（A）的长直导线OO′与断开的圆形线圈在同一平面内（如图4所示），为使A端电势高于B端的电势且U AB减小，交变电流必须处于每个周期的【】7．3A直流电流通过电阻R时，t秒内产生的热量为Q，现让一交变电流通过电阻R，若2t秒内产生的热量为Q，则交变电流的最大值为【】8．已知负载上的交变电流u=311sin314t（V），i=14.1sin314t（A），根据这两式判断，下述结论中正确的是【】A．电压的有效值为311VB．负载电阻的大小为22ΩC．交变电流的频率是55HzD．交变电流的周期是0.01s9．一理想变压器变压比为20∶1，原线圈接入220V电压时，将副线圈拆去18匝，输出电压为8V，则该变压器原线圈的匝数应为【】A．495匝B．1320匝C．2640匝D．990匝10．电流互感器是用来测量大电流的仪器，如图5示，图中是电流互感器使用原理，以下说法正确的是【】A．因变压器将电压升高了，所以电流表示数比把电流表直接接到ab间时示数大B．图中电流表的示数比直接接在ab间时示数小C．原理图有错误，原线圈匝数应比副线圈匝数多D．图中电流表的示数就是ab间的电流大小11．理想变压器原、副线圈匝数比为4∶1，若原线圈上加用交变电压表测得电压为【】12．用电压U和KU分别输送相同电功率，且在输电线上损失的功率相同，导线长度和材料也相同，此两种情况下导线横截面积之比为【】A．K B．1/K C．K2D．1/K213．如图6中变压器原线圈接交流高压，降压后通过输电线给用电器供电，当电键S 断开时图中两电表示数电压U和电流I变化为【】A．均变大B．U变大，I变小C．均变小D．U变小，I变大14．三相交流发电机接成星形，负载接成△形，若负载相电压为380V，则【】A．发电机相电压为220VB．发电机线电压为380VC．负载线电压为380VD．负载相电压为537V二、填空题15．一个额定电压是220V，额定功率为800W的用电器，接入u=110用电器的实际功率为____W．16．一台交流发电机，产生交变电动势的最大值为500V，周期为0.02s，保持其它条件不变，把转速提高到原来的2倍，则交变电动势的有效值为______，周期为______．17．一台理想变压器，原线圈加上U1电压的交变电流，副线圈两端的电压是U2，如果从副线圈上拆去n0匝后，副线圈上的电压变为U'2V，则原线圈的匝数n1=_______，副线圈原来的匝数n2=_______．18．如图7所示，为一理想变压器n2=10匝，n3=20匝，L1和L2均是“220V，15W”的灯泡，与一匝线圈相连的电压表，读数为11V，那么变压器的实际输入功率为______W．19．如图8理想变压器电路中输入电压U1一定，当S闭合时，各交流电表示数变化为：A1_____，A2_____，A3_____，U1_____，U2_____．20．在远距离送电时，如果输送电压为2000V，输送功率为10kW，输电线的电阻为20Ω，则输电线上损失功率为______，损失电压为______，用户得到电压为______，用户得到的功率为______．三、计算题21．交流发电机电枢电阻为2欧，感应电动势瞬时值表达式为e=389sin100πt（V），给电阻R=8Ω的用电器供电，则（1）通过用电器的电流为多少？（2）电源输出功率和发电总功率为多少？（3）发电机输出端电压为多少？22．输送4.0×106W的电能，若发电机输出电压为2000V，选用变压器升压后应用截面积为4.25cm2的铜导线，把电能送到400km远处，线路损失的功率为5.0×105W．（1）应选用匝数比为多少的升压变压器？（2）若已知铜的电阻率ρ=1.7×10-8Ω·m，在用电区使用降压变压器，其原线圈两端的电压为多大？*综合科目题（下题需同时用到几门学科知识）试题读下面材料：回答下列问题：（1）根据以上材料和已有知识回答：二滩水电站建在上表中的______江上．两江相比，该江水能较丰富的原因是______．电站用电市场之间关系方面的不利条件是______________．（2）设想将二滩的电能输送到成都地区，如果使用相同的输电线，从减少输电线上电能损失来看，在50万伏超高压和11万伏高压输电方案中应选用______输电方案．因为该方案的输电损失为另一方案的______％．单元练习答案一、选择题1．A2．C3．BC4．BD5．B6．A7．A8．BC9．B10．B11．B12．C13．B14．ABCD二、填空题19．增大，不变，增大，不变，不变20．500W，100V，1900V，9.5KW三、计算题21．（1）27.5A（2）6050W 7562.5W（3）220V 22．（1）1∶16（2）2.8×104V*综合科目题（1）雅砻，落差大，距离较远（2）50万伏，4.8。
2024年高考物理二轮复习专题11：交流电路(附答案解析)
第1页（共13页）
专题11·交流电路能力突破
本专题主要考查有关交流电的峰值、有效值、变压器、远
距离输电等问题，能够了解电能的输送、生活中各种变压
器的应用等知识。
高考热点(1)交变电流的产生原理及“四值”的描述和图像；
(2)理想变压器的规律及动态分析的方法；(3)掌握远距离输电损耗的原因及计算方法。
出题方向以选择题为主，考查的内容比较简单，题目难度一般。
考点1交变电流的产生和描述
1.注意区分交变电流的最大值、瞬时值、有效值和平均值，其中最大值是瞬时值中的。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
交流电有效值问题分析与强化训练（附详细参考答案）一、交流电有效值问题分析及例题讲解：1．交变电流有效值的规定：交变电流、恒定电流I直分别通过同一电阻R，在相等时间内产生的焦耳热分别为Q交、Q直，若Q交＝Q直，则交变电流的有效值I＝I直（直流有效值也可以这样算）。
2．对有效值的理解：（1）交流电流表、交流电压表的示数是指有效值；（2）用电器铭牌上标的值（如额定电压、额定功率等）指的均是有效值；（3）计算热量、电功率及保险丝的熔断电流指的是有效值；（4）没有特别加以说明的，是指有效值；（5）“交流的最大值是有效值的2倍”仅用于正弦式电流。
正弦式交流电的有效值：I＝I m2，U＝U m2，E＝E m2。
3．求交变电流有效值的方法：（1）公式法：利用E＝E m2，U＝U m2，I＝I m2计算，只适用于正余弦式交流电。
【题1】电阻R1、R2与交流电源按照图甲所示方式连接，R1＝10 Ω，R2＝20 Ω。
合上开关S后，通过电阻R2的正弦式交变电流i随时间t变化的情况如图乙所示。
则（）A．通过R1的电流有效值是1.2 AB．R1两端的电压有效值是6 VC．通过R2的电流有效值是1.2 2 AD．R2两端的电压最大值是6 2 V【答案】B【题2】如图所示，线圈abcd 的面积是0.05 m 2，共100匝，线圈电阻为1 Ω，外接电阻R 为9 Ω，匀强磁场的磁感应强度为B ＝1π T ，当线圈以300 r/min 的转速匀速旋转时，求：（1）若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式； （2）线圈转过130 s 时电动势的瞬时值多大？（3）电路中，电压表和电流表的示数各是多少？ （4）从中性面开始计时，经130s 通过电阻R 的电荷量为多少？ 【答案】（1）e ＝50sin （10πt ）V （2）43.3 V （3）31.86 V 3.54 A （4）14πC（2）当t ＝130 s 时e ＝50 sin （10π×130）＝43.3 V 。
（3）电动势的有效值为E ＝E m2＝502V ＝35.4 V ， 电流表示数I ＝E R ＋r ＝35.49＋1A ＝3.54 A ， 电压表示数U ＝IR ＝3.54×9 V＝31.86 V 。
（4）130 s 内线圈转过的角度θ＝ωt ＝30060×2π×130＝π3。
该过程中，ΔΦ＝BS －BScos θ＝12BS ，由I ＝q Δt ，I ＝E R ＋r ，E ＝n ΔΦΔt，得q ＝n ΔΦR ＋r ＝nBS 2(R ＋r)＝100×1π×0.052×(9＋1) C ＝14π C 。
（2）利用有效值的定义计算（非正弦式交流电）在计算有效值“相同时间”至少取一个周期或周期的整数倍。
①计算有效值时要根据电流的热效应，抓住“三同”：“相同时间”内“相同电阻”上产生“相同热量”列式求解。
②分段计算电热求和得出一个周期内产生的总热量。
【题3】如图所示为一交变电流的电压随时间变化的图象，正半轴是正弦曲线的一个部分，则此交变电流的电压的有效值是（ ）A ．34 VB ．5 VC ．522 V D ．3 V【答案】C【题4】在如图甲所示电路中，D 为理想二极管（正向电阻为零，反向电阻为无穷大）。
R 1＝30 Ω，R 2＝60 Ω，R 3＝10 Ω。
在MN 间加上如图乙所示的交变电压时，R 3两端电压表的读数大约是（ ）A ．3 VB ．3.5 VC ．4 VD ．5 V 【答案】B【解析】在0～0.01 s 内，二极管导通，R 1、R 2并联电阻R 12＝R 1·R 2R 1＋R 2＝20 Ω，R 3两端电压U 3＝R 3R 3＋R 12U m ＝4 V ，在0.01 s ～0.02 s 内，二极管截止，R 3两端电压U 3′＝R 3R 3＋R 1U m＝3 V ．根据交流电有效值的定义得U 23R 3×T 2＋U 2′3R 3×T 2＝U2R 3×T，解得电压表示数U≈3.5 V，B 正确。
【题5】如图所示，矩形线圈面积为S ，匝数为n ，线圈总电阻为r ，在磁感应强度为B 的匀强磁场中绕OO′轴以角速度ω匀速转动，外电路电阻为R ，当线圈由图示位置转过60°的过程中，下列判断正确的是（ ）A ．当线圈由图示位置转过60°时的电流为nBS ω2(R ＋r)B ．电压表的读数为nBS ω2(R ＋r)C ．通过电阻R 的电荷量为q ＝nBS2(R ＋r)D ．电阻R 所产生的焦耳热为Q ＝n 2B 2S 2ωR π4(R ＋r)2【答案】C【解析】线圈由题图所示位置转过60°时的电流为瞬时值，则i ＝nBS ωR ＋r sin ωt ＝nBS ωR ＋r sin π3＝3nBS ω2(R ＋r)，故选项A 错误；线圈在磁场中转动产生了正弦式交流电，其电动势的最大值E m ＝nBS ω，电动势的有效值E ＝nBS ω2，电压表的读数等于交流电源的路端电压，且为有效值，则U ＝nBS ω2(R ＋r)R ，选项B 错误；求通过电阻R 的电荷量要用交变电流的平均电流，则q ＝I Δt ＝n ΔΦR ＋r ＝n(BS －12BS)R ＋r ＝nBS2(R ＋r)，故选项C 正确；电阻R 上产生的热量应该用有效值来计算，则电阻R 产生的热量Q ＝I 2Rt ＝[nBS ω2(R ＋r)]2R·π3ω＝π2n 2B 2S 2ω6(R ＋r)，故选项D 错误。
【题6】图是表示一交变电流随时间变化的图象，其中，从t ＝0开始的每个T2时间内的图象均为半个周期的正弦曲线。
求此交变电流的有效值。
【答案】 5 A设所求交变电流的有效值为I ，根据有效值的定义，选择一个周期的时间，利用在相同时间内通过相同的电阻所产生的热量相等，由焦耳定律得I 2RT ＝I 21R T 2＋I 22R T2即I 2＝（22）2×12＋（42）2×12。
（3）利用能量关系：当有电能和其他形式的能转化时，可利用能的转化和守恒定律来求有效值。
（4）利用两个公式Q ＝I 2Rt 和Q ＝U2Rt 可分别求得电流有交值和电压有效值。
【题7】如图所示为一个经双可控硅调节后加在电灯上的电压，正弦交流电的每一个二分之一周期中，前面四分之一周期被截去，则现在电灯上电压的有效值为（ ）A ．U mB ．U m2C ．U m 3D ．U m2【答案】D（5）若图象部分是正弦（或余弦）式交变电流，其中的14（但必须是从零至最大值或从最大值至零）和12周期部分可直接应用正弦式交变电流有效值与最大值间的关系I ＝I m2、U＝U m2求解。
【题8】（多选）如图1所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图象如图2中曲线a 、b 所示，则A ．两次t ＝0时刻线圈平面与中性面重合B ．曲线a 、b 对应的线圈转速之比为2︰3C ．曲线a 表示的交变电动势频率为25 HzD ．曲线b 表示的交变电动势有效值为10 V 【答案】AC【题9】（多选）如图所示，某玩具电磁驱动发电机可简化为在匀强磁场中的一匝闭合金属线圈，线圈平面与磁感应强度方向垂直，磁场的磁感应强度大小为B ，线圈面积为S ，电阻为R 。
当线圈以右边为轴，以恒定的角速度ω匀速转动时，下列叙述中正确的是A ．产生的感应电流的有效值为2BS ω2RB ．转过30°时，线圈中的电流方向为逆时针C ．转过90°的过程中，通过线圈导线某一横截面的电荷量为BSRD ．线圈转动一周产生的热量为2πωB 2S2R【答案】AC【解析】线圈中产生的感应电动势最大值为E m ＝BS ω，电动势有效值为E ＝22E m ＝22BS ω，则电流的有效值为I ＝E R ＝2BS ω2R ，选项A 正确；据楞次定律可知转过30°时，线圈中感应电流方向为顺时针，选项B 错误；由E ＝ΔΦΔt ，I ＝E R ，q ＝I Δt ，得到电荷量q＝ΔΦR ＝BS R ，故选项C 正确；线圈转一周的过程中，产生的热量为Q ＝I 2Rt ＝πωB 2S 2R ，选项D 错误。
4．几种典型的交变电流的有效值：【题10】（多选）先后用不同的交流电源给同一盏灯泡供电。
第一次灯泡两端的电压随时间按正弦规律变化，如图甲所示；第二次灯泡两端的电压变化规律如图乙所示。
若图甲、乙中的U 0、T 所表示的电压、周期值是相等的，则以下说法正确的是A ．第一次灯泡两端的电压有效值是22U 0 B ．第二次灯泡两端的电压有效值是32U 0C ．第一次和第二次灯泡的电功率之比是2∶9D ．第一次和第二次灯泡的电功率之比是1∶5 【答案】AD【解析】第一次所加正弦交流电压的有效值为U 1＝22U 0，A 项正确；设第二次所加交流电压的有效值为U 2，则根据有效值的定义有U 22RT ＝2R·T 2＋U 20R ·T 2，解得U 2＝102U 0，B 项错；根据电功率的定义式P ＝U2R可知，P 1∶P 2＝1∶5，C 项错、D 项正确。
【题11】如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为B.电阻为R 、半径为L 、圆心角为45°的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O 轴以角速度ω匀速转动（O 轴位于磁场边界）。
则线框内产生的感应电流的有效值为A ．BL 2ω2R B ．2BL 2ω2R C ．2BL 2ω4R D ．BL 2ω4R【答案】D【题12】如图甲所示，长、宽分别为L 1、L 2的矩形金属线框位于竖直平面内，其匝数为n ，总电阻为r ，可绕其竖直中心轴O 1O 2转动。
线框的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环C 、D （集流环）焊接在一起，并通过电刷和定值电阻R 相连。
线框所在空间有水平向右均匀分布的磁场，磁感应强度B 的大小随时间t 的变化关系如图乙所示，其中B 0、B 1和t 1均为已知。
在0～t 1的时间内，线框保持静止，且线框平面和磁场垂直；t 1时刻后线框在外力的驱动下开始绕其竖直中心轴以角速度ω匀速转动。
求：（1）0～t 1时间内通过电阻R 的电流大小；（2）线框匀速转动后，在转动一周的过程中电流通过电阻R 产生的热量；（3）线框匀速转动后，从图甲所示位置转过90°的过程中，通过电阻R 的电荷量。
【答案】（1）nL 1L 2(B 1－B 0)(R ＋r)t 1 （2）πR ω（nB 1L 1L 2R ＋r ）2 （3）nB 1L 1L 2R ＋r（2）线框产生感应电动势的最大值E m ＝nB 1L 1L 2ω 感应电动势的有效值E ＝22nB 1L 1L 2ω 通过电阻R 的电流的有效值I ＝2nB 1L 1L 2ω2(R ＋r)线框转动一周所需的时间t ＝2πω此过程中，电阻R 产生的热量Q ＝I 2Rt ＝πR ω（nB 1L 1L 2R ＋r）2。