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交变电流 描述交流电的物理量练习 一 交变电流的产生及变化规律的求解 【例1】、一单匝闭合线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动，在转动过程中，线框的最大磁通量为Φm，最大感应电动势为Em，下列说法正确的是 （ ） A、当磁通量为零时，感应电动势也为零 B、当磁通量减小时，感应电动势在增大 C、当磁通量等于0.5Φm时，感应电动势也等于0.5Em D、角速度ω为Em /Φm 【例2】、一个在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动的矩形线圈，当线圈转至中性面开始计时。t1＝1/60s时，线圈中的感应电动势为50V，当t2＝1/30s时，线圈中的感应电动势为50V，求：（1）感应电动势的最大值；（2）线圈转动的角速度的大小；（3）线圈中感应电动势的瞬时表达式。 【例3】、如图，线圈abcd的面积是0.05m2，共100匝；线圈电阻1Ω，外接电阻R＝9Ω，匀强磁场的磁感应强度为B＝，当线圈以300r/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表达式。 ②电路中电压表和电流表的示数各是多少？ ③从图示位置转过900，通过电阻R 【例4】、一单匝矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，通过线圈磁通量的变化情况如图（tAB=tBC=tCD）,问： ①A、B、C、D各时刻线圈平面与磁感线的夹角各是多少？ ②A、C两个时刻线圈中的感应电动势各是多少？ ③AB、AD两段时间内线圈中平均感应电动势各是多少？ 二 交流电有效值的计算 【例5】、如图表示一交变电流随时间变化的图像，此交变电流的有效值是（ ） A、 B、5A Pu V12345ot/10 P u V 12345 o t/10-2s u/V 311 ★左图所示是某种型号的电热毯的电路图，电热毯接在交变电源上，通过装置P使加在电热丝上的电压的波形如右图所示。此时接在电热丝两端的交流电压表的读数为 A、110V B、156V C、220V D、311V 【例6】、将一只电热器接到100V的直流电源上，在t时间内产生的热量Q，若将它分别接到u1=100sinωt(V)和u2=50sinωt(V)的交变电流源上，仍要产生Q热量，则所需时间为：（ ） A、t、2t B、2t、8t C、2t、2t D、t、t B【例8】、交流发电机转子有n匝线圈，每匝线圈所围面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，匀速转动的角速度为ω，线圈内电阻为r，外电路电阻为R。当线圈由图中实线位置匀速转动90°到达虚线位置过程中，求：⑴通过R的电荷量q为多少？⑵R上产生电热QR为多少？⑶外力做的功W为多少？ B 三 电感、电容对交流电的影响 C1C2【例9】 左右两个电路都是从左端输入信号，从右端输出信号。左图中输入的是高频、低频混合的交流信号，要求只输出低频信号；右图中输入的是直流和低频交流的混合信号，要求只输出低频交流信号。那么C1、 C1 C2 ★“二分频”，音箱内有两个不同口径的扬声器，它们的固有频率分别处于高音、低音频段，分别称为高音扬声器和低音扬声器．音箱要将扩音机送来的含有不同频率的混合音频电流按高、低频段分离出来，送往相应的扬声器，以便使电流所携带的音频信息按原比例还原成高、低频的机械振动．右图为音箱的电路图，高、低频混合电流由a、b端输入，L1和L2是线圈，C1和C2是电容器（ ） A．甲扬声器是高音扬声器 B．C2的作用是阻碍低频电流通过乙扬声器 C．L1的作用是阻碍低频电流通过甲扬声器 D．L2的作用是减弱乙扬声器的低频电流 【例10】 电学元件的正确使用，对电路安全工作起着重要作用。某电解电容器上标有“25V ，450μF”字样，下列说法中正确的是 A.此电容器在交流、直流电路25V的电压时都能正常工作 B.此电容器只有在不超过25V的直流电压下才能正常工作 C.当工作电压是直流25V时，电容才是450μF D.若此电容器在交流电压下工作，交流电压的最大值不能超过25V 【例11】如图板电容器与灯泡串联，接在交流电源上，灯泡正常发光，则 （ ） A、把电介质插入电容器，灯泡一定变亮 B、把电容器两极板之间的距离增大，灯泡一定变亮 ～C、把电容器两极板之间的正对面积减小，灯泡一定变亮 ～ D、使交流电的频率增大，灯泡一定变亮 练习 1.一矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动，线圈中的感