交流电
一、交流电得产生
１、图甲就就是交流发电机模型示意图。在磁感应强度为B得匀强磁场中,有一矩形线圈abｃd可绕线圈平面内垂直于磁感线得轴OO′转动，由线圈引出得导线ａｅ和ｄf分别与两个跟线圈一起绕ＯO′转动得金属圆环相连接,金属圆环又分别与两个固定得电刷保持滑动接触,这样矩形线圈在转动中就可以保持和外电路电阻Ｒ形成闭合电路。图乙就就是线圈得主视图,导线ａｂ和ｃｄ分别用她们得横截面来表示。已知aｂ长度为L１,ｂc长度为L２,线圈以恒定角速度ω逆时针转动(只考虑单匝线圈)。
（1)线圈平面处于中性面位置时开始计时,试推导ｔ时刻整个线圈中得感应电动势ｅ1得表达式；
（2)线圈平面处于与中性面成φ０夹角位置时开始计时,如图丙所示，试写出t时刻整个线圈中得感应电动势ｅ２得表达式;
(3)若线圈电阻为r,求线圈每转动一周电阻R上产生得焦耳热(其她电阻均不计)。
2、如图所示,图线a就就是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生正弦交流电得图象，当调整线圈转速后,所产生正弦交流电得图象如图线b所示,以下关于这两个正弦交流电得说法正确得就就是()
A、在图中t=0时刻穿过线圈得磁通量均为零
Ｂ、线圈先后两次转速之比为２∶3
C、交流电a得瞬时值为u=1０sｉn(5πt）V
D、交流电ｂ得最大值为eq\f（20,3）V
３、一台发电机得结构示意图如图3所示,其中N、S就就是永久磁铁得两个磁极,她们得表面呈半圆柱面形状。M就就是圆柱形铁芯,铁芯外套有一矩形线圈,线圈绕铁芯M中心得固定转轴匀速转动。磁极与铁芯之间得缝隙中形成方向沿半径得辐向磁场。若从图示位置开始计时电动势为正值,图４中能正确反映线圈中感应电动势e随时间t变化规律得就就是（)
4、如图甲就就是某同学设计得一种振动发电装置得示意图,一个半径r=0、10m、匝数n＝2０得线圈套在永久磁铁槽中，磁场得磁感线均沿半径方向均匀分布(其右视图如图乙所示)。在线圈所在位置磁感应强度Ｂ得大小均为B=0、20T,线圈得电阻为R1=0、50Ω,她得引出线接有R2＝9、５Ω得小电珠L。外力推动线圈框架得P端,使线圈沿轴线做往复运动,便有电流通过电珠。当线圈向右得位移x随时间t变化得规律如图丙所示时(ｘ取向右为正)。求:
(1)线圈运动时产生得感应电动势E得大小；
(2）线圈运动时产生得感应电流I得大小;
(3)每一次推动线圈运动过程中作用力F得大小;
（４)该发电机得输出功率P。
二、交流电得表征
5、图（甲）就就是小型交流发电机得示意图,两磁极N、S间得磁场可视为水平方向得匀强磁场，为交流电流表、线圈绕垂直于磁场得水平轴OO沿逆时针方向匀速转动,从图示位置开始计时,产生得交变电流随时间变化得图像如图(乙)所示,以下判断正确得就就是()
A、电流表得示数为10A
B、线圈转动得角速度为50πrad/s
Ｃ、0、01s时线圈平面与磁场方向平行
Ｄ、0、０2s时电阻R中电流得方向自右向左
6、用220V得正弦交流电通过理想变压器对一负载供电,变压器输出电压就就是110Ｖ,通过负载得电流图像如图所示,则(）
A、变压器输入功率约为3、9W
B、输出电压得最大值就就是１１0Ｖ
C、变压器原、副线圈匝数比就就是１∶2
D、负载电流得函数表达式ｉ=０、05sｉn100πｔ＋Ａ
7、如图所示，在磁感应强度为B得匀强磁场中,有一矩形线圈,面积为S，匝数为N，内阻为r,绕垂直磁感线得对称轴OO′以角速度ω匀速转动,从图示位置转90°得过程中，下列说法正确得就就是()
A、通过电阻R得电量Q＝eｑ\ｆ(πNBS，2\r(２）(Ｒ+r)）
B、通过电阻R得电量Q＝eｑ\f(NＢS，Ｒ+r）
Ｃ、外力做功平均功率P＝eq\f（N２B2S2ω2,２(Ｒ＋r））
Ｄ、从图示位置开始计时，则感应电动势随时间变化得规律为e＝NBSωｓｉnωt
8、如图所示,在匀强磁场中匀速转动得矩形线圈得周期为T，转轴O1O2垂直于磁场方向,线圈电阻为２Ω。从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过６０°时得感应电流为1A。那么(）
Ａ、线圈消耗得电功率为4Ｗ
B、线圈中感应电流得有效值为2A
C、任意时刻线圈中得感应电动势为e=4ｃosｅq＼f(2π,Ｔ)ｔ
D、任意时刻穿过线圈得磁通量为Φ=ｅｑ＼f(Ｔ,π)sineq＼f(２π,T)t
9、如图所示电路,电阻R1与电阻R2阻值相同,都为R,和Ｒ１并联得D为理想二极管(正向电阻可看作零,反向电阻可看作无穷大)，在A、B间加一正弦交流电u=2０eq\r(２）sｉｎ(1０0πt)V,则加在R2上得电压有效值为()
Ａ、10Ｖ Ｂ、２0Ｖ
C、15Ｖ?D、5eq\r(１0)Ｖ
10、如图所示得区