高中物理5 2描述交變電流的物理量同步練習

c.當t=0.5 s時，e有最大值d.交流電的週期是0.5 s

8.一電阻接一直流電，通過4 a的電流時熱功率為p，若換接一正弦交流電，它的熱功率變為，則該交流電電流的最大值為( )

a.4ab.6ac.2ad.4a

9.矩形線圈在勻強磁場中勻速轉動，從中性面開始轉動180°角過程中，平均感應電動勢和最大感應電動勢之比為( )

a.π/2b.2c.2d.π

10.如圖所示，矩形線框匝數n=250匝，ab=12 cm，ad=10 cm，線框置於b= t的勻強磁場中，繞垂直於磁場的軸oo′以120 r/min的轉速勻速轉動，線框通過滑環與外電路相連，外電路接有r=12 ω的電阻及乙隻發光電壓和熄滅電壓都為12 v的氖泡l.求：

(1)當s接e時，電流錶讀數為多少？r的熱功率為多大？10 min內外力對線框做功多少？

(2)當s接f時，氖泡閃光頻率為多大？通電10 min，氖泡發光總時間為多長？（線框電阻不計）

11.一小型發電機內的矩形線圈在勻強磁場中以恆定的角速度ω繞垂直於磁場方向的固定軸轉動，線圈的匝數n=100，穿過線圈的磁通量φ隨時間t的變化關係如圖甲所示，發電機線圈的電阻r=5 ω，外電路電阻r=95 ω.求串聯在外電路中的交流電流錶的讀數.

12.如圖所示線圈abcd面積為0.05 m2，共100匝數，線圈電阻為1 ω，外接電阻r=9 ω，勻強磁場的磁感應強度為b= t，當線圈以300 rad/min轉速勻速旋轉時，求：

（1）若線圈處於中性面開始計時，寫出經圈中感應電動勢的瞬時值表示式.

（2）經圈轉過s時電動勢的瞬時值為多大？

13.如圖所示，交變電流發電機的矩形框ab=dc=0.40 m,bc=ab=0.

20 m，共有50匝線圈，其電阻r=1.0 ω，在磁感應強度b=0.20 t的勻強磁場中，繞垂直於磁場方向的對稱軸oo′以r/s的轉速勻速轉動，向r=9.

0 ω的電阻器供電，求：

（1）發電機產生的電動勢的最大值；

（2）從線框處於中性麵時開始計時，寫出閉合電路中電流隨時變化的函式表示式；

（3）交變電流電壓表和電流錶的示數；

（4）此發電機的功率.

答案1、0.02 s 50 hz 10 a 7.07 a（或5 a） 2、176.8 1.0×10-5

3、7.07 10 4、0.02 -536 380 5、d 6、b7、bd

8、a 9、b

10、對轉動的線圈，電動勢的最大值為em=nbsω=250××0.12×0.10×4π v=24 v，電動勢的瞬時值為e=24sin4πt v.

(1)當s接e時，電路中的電流為i=a= a=1.41 a

r上的熱功率為pr=i2r=24 w

在10 min內外力做功等於電路中的電熱w=q=i2rt=（）2×12×600 j=1.44×104 j.

(2)當s接f時,根據正弦曲線知，在交變電流的每乙個週期，氖管閃光兩次，每次閃光的時間為，因t= s，閃光的總時間t總=×2×=400 s.

11、根據交變電動勢的最大值，em=nbsω，其中bs=1.0×10-2 wb，從圖象中可讀出t=3.14×10-2 s,則ω==200 rad/s，代入最大值公式得em=100×1.

0×10-2×200 v=200 v

e==100 v 則交流電流錶的讀數應為i== a=1.41 a.

12、解：（1）e=emsinωt=nbs2πnsin2πnt=100××0.05×2π×sin2πt=50sin10πt.

（2）當t= s時，e=50sin(10π×) v=43.3 v.

13、（1）線圈面積：s=ab·ad=0.4×0.2 m2=0.08 m2

線圈旋轉角速度：ω= r/s= rad/s=200 rad/s

em=nbωs=50×0.2×200×0.08 v=160 v.

（2）e=emsinωt=160sin200ti==16sin200t.

（3）電壓表示數（即路端電壓示數）：

u=·r=×9.0 v=101.8 v電流表示數：i== a=11.32 a.

（4）發電機的功率：p=ui== w=1 280 w.