文档内容
第十二章 交变电流 传感器
第 01 练 交变电流的产生和描述
知识目标 知识点
目标一 正弦式交变电流的产生及变化规律
目标二 交变电流有效值的求解
目标三 交变电流“四值”的理解和计算
1．如图所示，N匝正方形闭合金属线圈abcd边长为L，线圈处于磁感应强度大小为B的匀强磁场
L
中，绕着与磁场垂直且与线圈共面的轴OO'以角速度ω匀速转动，ab边距轴 。线圈中感应电动势
4
的有效值为( )
√2 1 √2
A. NBL2ω B. NBL2ω C. NBL2ω D. NBL2ω
2 2 4
2．如图所示，(a)→(b)→(c)→(d)过程是交流发电机发电的示意图，下列说法正确的是( )
A. 当线圈转到图(a)位置时，线圈平面与磁感线垂直，磁通量变化率最大
B. 从图(b)开始计时，线圈中电流i随时间t变化的关系是i=I sinωt
m
C. 当线圈转到图(c)位置时，感应电流最小，且感应电流方向将要改变
D. 当线圈转到图(d)位置时，感应电动势最小，ab边感应电流方向为b→a
3．一正弦式交变电流的i-t图像如图所示。下列说法正确的是( )A. 在t=0.4s时电流改变方向 B. 该交变电流的周期为0.5s
√2
C. 该交变电流的表达式为i=2cos5πt A D. 该交变电流的有效值为 A
2
4．如图所示，虚线是正弦交流电的图像，实线是另一交流电的图像，它们的周期T和最大值U相
同，则实线所对应的交流电的有效值U满足( )
1 √2 √2 √2
A. U= U B. U= U C. U> U D. U< U
2 m 2 m 2 m 2 m
5．如图所示的电路中，C为电容器，L 、L 为小灯泡，R为光敏电阻(阻值随光照强度的增大而减
1 2
小)，闭合开关S后，当照射光强度减弱时( )
A. 小灯泡L 变亮
1
B. 小灯泡L 变亮
2
C. 电流表示数变大
D. 电容器所带电荷量变大
6．如图所示的交流电路中，灯L 、L 和L 均发光，如果保持交变电源两端电压的有效值不变，但
1 2 3
频率减小，各灯的亮、暗变化情况为( )
A. 灯L 、L 均变亮，灯L 变暗 B. 灯L 、L 、L 均变暗
1 2 3 1 2 3
C. 灯L 不变，灯L 变暗，灯L 变亮 D. 灯L 不变，灯L 变亮，灯L 变暗
1 2 3 1 2 31．一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图像如图甲所示。已知发电机线圈内阻为
10Ω，外接一只电阻为90Ω的灯泡，如图乙所示，则( )
A. 电压表的示数为220V
B. 电路中的电流方向每秒钟改变50次
C. 灯泡实际消耗的功率为484W
D. 发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为48.4J
2．在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图1所示．产生的交变电动
势的图像如图2所示，则( )
A. t=0.005s时线框的磁通量变化率为零 B. t=0.01s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311V D. 线框产生的交变电动势频率为100Hz
3．如图所示，甲图是一种手摇发电机及用细短铁丝显示的磁场分布情况，摇动手柄可使对称固定
在转轴上的矩形线圈转动；乙图是另一种手摇发电机及磁场分布情况，皮带轮带动固定在转轴两侧
的两个线圈转动。下列说法正确的是( )A. 甲图中线圈转动区域磁场可视为匀强磁场
B. 乙图中线圈转动区域磁场可视为匀强磁场
C. 甲图中线圈转动时产生的电流是正弦交流电
D. 乙图线圈匀速转动时产生的电流是正弦交流电
4．如图所示为某交变电流随时间变化的图像。则此交变电流的有效值为( )
√10 √5 3√2 3
A. A B. A C. A D. A
2 2 4 2
5．如图所示的电路中，L为自感线圈，其直流电阻与电阻R相等，C为电容器，电源内阻不可忽略。
当开关S由闭合变为断开的瞬间，下列说法正确的是( )
A. 电容器将放电 B. 没有电流通过B灯
C. A灯闪亮一下再熄灭 D. 流经电阻R的电流方向向右
6．如图甲所示为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方
向的固定轴OO'按如图所示方向匀速转动，线圈的匝数n=100匝、电阻r=10Ω，线圈的两端经集
流环与电阻R连接，电阻R=90Ω，与电阻R并联的交流电压表为理想电表。在t=0时刻，线圈平
面与磁场方向垂直，交流发电机产生的电动势的瞬时值e随时间t按图乙所示正弦规律变化。求：(1)通过线圈的磁通量的最大值Φ ；
m
(2)电路中交流电压表两端的电压；
(3)线圈由图甲所示位置转过90°的过程中，通过线圈的电量。
1．某交变电动势瞬时值表达式e=10sin2πtV，则( )
A. 交变电流的频率为2Hz B. 交变电流的周期为0.25秒
C. 交变电流的有效值为10V D. 当t=0.25秒时，感应电动势为10V
2．如图(a)，水平匀强磁场中有一边长为0.5m的正方形线框，其电阻为1Ω.当线框绕过其两对边
中心的竖直轴OO'以某一角速度匀速旋转时，线框中产生的感应电动势ɛ随时间t变化的关系如图
(b)所示。下列说法正确的是( )A. 线框转动的角速度为0.4rad/s
B. 磁感应强度的大小约为0.4T
C. 线框内感应电流的有效值约为0.7A
D. t=0时，线框平面与磁感应强度方向的夹角为90°
3．图甲、乙分别表示两种电流的波形，其中图乙所示电流按正弦规律变化，分别用I 和I 表示甲
1 2
和乙两电流的有效值，则( )
A. I ：I =2：1 B. I ：I =1：2
1 2 1 2
C. I ：I =1：√2 D. I ：I =√2：1
1 2 1 2
4．某同学设计了一个充电装置，如图所示，假设永磁铁的往复运动在螺线管中产生近似正弦式交
流电，周期为0.2s，电压最大值为0.05V，理想变压器原线圈接螺线管，副线圈接充电电路，原、
副线圈匝数比为1∶60，下列说法正确的是( )
A. 交流电的频率为10Hz
B. 副线圈两端电压最大值为3V
C. 变压器输入电压与永磁铁磁场强弱无关
D. 充电电路的输入功率大于变压器的输入功率
5．如图所示，单刀双掷开关S先打到a端让电容器充满电。t=0时开关S打到b端，t=0．02s时LC
回路中电容器下极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值。则 ( )
A. LC回路的周期为0．02s
B. LC回路的电流最大时电容器中电场能最大
C. t=1．01s时线圈中磁场能最大
D. t=1．01s时回路中电流沿顺时针方向
6．正方形线框abcd在匀强磁场中，绕垂直于磁感线的轴OO'以角速度ω匀速转动，如图所示。线
框边长为L，匝数为N，线框的总电阻为r，外电路的电阻为R，磁感应强度的大小为B。求：
(1)转动过程中产生的感应电动势的最大值E ；
m(2)线圈转动过程中，图中电压表的示数U；
(3)从图示位置开始，线圈转过90°的过程中通过电阻R的电量q。
