第三章 第2节 正弦交变电流的描述 (分值：100分) 选择题1～10题，每小题9分，11题10分，共100分。 对点题组练 题组一 交流电的周期、频率和图像 1.一种自行车，它有能向自行车车头灯泡供电的小型发电机，其原理示意图如图甲所示；图中N、S是一对固定的磁极，磁极间有一固定在绝缘转轴上的矩形线圈，转轴的一端有一个与自行车后轮边缘接触的摩擦轮。如图乙所示，当车轮转动时，因摩擦而带动摩擦轮转动，从而使线圈在磁场中转动而产生电流给车头灯泡供电，下列说法正确的是( ) 自行车匀速行驶时线圈中产生的电流恒定 自行车的速度加倍，线圈中产生的电流周期加倍 线圈匝数越多，穿过线圈的磁通量的变化率越大 知道摩擦轮和后轮的半径，就可以知道后轮转一周的时间里电流方向变化的次数 2.甲、乙两矩形单匝金属线圈分别绕与磁感线垂直的轴在同一匀强磁场中匀速转动，输出交流电的感应电动势随时间变化的图像如图中甲、乙所示，则( ) 甲线圈的频率是乙线圈频率的2倍 甲线圈的面积是乙线圈面积的6倍 t＝1 s时，穿过两线圈的磁通量均为零 t＝2 s时，两线圈均与磁感线平行 题组二 峰值和有效值 3.如图所示的交变电流由正弦交变电流的一半和反向脉冲电流组合而成，则这种交变电流的有效值为( ) I0 I0 I0 I0 4.如图所示，实验室一台手摇交流发电机，内阻r＝1 Ω，外接R＝9 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＝10 sin(10πt)V，则( ) 该交变电流的频率为10 Hz 该电动势的有效值为10 V 电路中理想交流电流表的示数为 A 若将“10 V 100 μF”的电容器并联在发电机两端，则电容器可能被击穿 5.如图甲所示，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像如图乙中曲线a、b所示，则( ) 线圈转动两次的t＝0时刻线圈平面均与中性面垂直 曲线a、b对应的线圈转速之比为3∶2 曲线a表示的交流电频率为50 Hz 曲线b表示的交流电有效值为10 V 6.(2024·福建厦门期末)两个完全相同的电热器，分别通以如图甲、乙所示的交变电流，在一段相同且较长时间内，它们产生的热量之比为Q1∶Q2＝4∶1，则I1∶I2等于( ) 4∶1 2∶1 1∶2 1∶1 综合提升练 7.如图所示，某圆形N匝金属线圈放置在匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度大小为B，线圈的面积为S，电阻不计，线圈可绕OO′自由转动，并通过电刷与外电路相连，定值电阻的阻值为R，电压表为理想交流电表，现使线圈从图示位置匀速转动，周期为T，下列说法正确的是( ) 电容器的耐压值至少为 电压表的示数随时间的变化规律为 u＝ sint 一个周期内，定值电阻上产生的热量为 在四分之一周期内通过线圈某一横截面的电荷量为 8.如图甲为风力发电的简易模型，在风力的作用下，风叶带动与其固定在一起的永磁铁转动，转速与风速成正比。某一风速时，线圈中产生的正弦交流电如图乙所示，则( ) 电流的表达式为i＝0.6 sin 10πt(A) 磁铁的转速为10 r/s 风速加倍时电流的表达式为i＝1.2 sin 10πt(A) 风速加倍时线圈中电流的有效值为1.2 A 9.(多选)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，图示位置为计时起点。下列说法正确的是( ) 交流电流表的示数为 一个周期内通过R的电荷量为 R两端电压的有效值为 图示位置电流表的示数为0 10.(多选)(2021·浙江1月选考，16)发电机的示意图如图甲所示，边长为L的正方形金属框，在磁感应强度为B的匀强磁场中以恒定角速度绕OO′轴转动，阻值为R的电阻两端的电压如图乙 ... ...
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