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1.(多选)(2021·广东肇庆模拟)一个矩形线圈在匀强磁场中转动,它产生的沟通电动势为e=220sin 100πt(V).关于这个交变电流,下列说法中正确的是( )
A.交变电流的频率为100 Hz
B.该电动势的有效值为220 V
C.线圈转动的角速度ω=50π rad/s
D.t=0时,线圈平面处于中性面
解析:选BD.由2πf=100π rad/s知,该交变电流的频率为50 Hz,A错;电动势有效值E==220 V,B对;ω=100π rad/s,C错;t=0时,e=0,此时线圈处于中性面,D对.
2.(多选)(2021·武汉模拟)图甲、图乙分别为两种电压的波形,其中图甲所示的电压按正弦规律变化,图乙所示的电压是正弦函数的一部分.下列说法正确的是( )
A.图甲、图乙均表示沟通电
B.图甲所示电压的瞬时值表达式为u=20sin 100πt(V)
C.图甲所示电压的有效值为20 V
D.图乙所示电压的有效值为10 V
解析:选ABD.由甲图知:Um=20 V,T=2×10-2s,ω==100π rad/s,从中性面开头计时,则u=20sin 100πt(V),B正确.甲图电压的有效值:U甲==10 V,C错.对乙图:·T=·,U乙=10 V,故D正确.
3.(多选)(2021·湖南十二校联考)如图所示,边长为L的正方形单匝线圈abcd,其电阻为r,外电路的电阻为R,ab的中点和cd的中点的连线O′O恰好位于匀强磁场的边界线上,磁场的磁感应强度为B.若线圈从图示位置开头以角速度ω绕轴O′O匀速转动,则以下推断正确的是( )
A.图示位置线圈中的感应电动势最大,为Em=BL2ω
B.闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式为e=BL2ωsin ωt
C.线圈从图示位置转过180°的过程中,流过电阻R的电荷量为q=
D.线圈转动一周的过程中,电阻R上产生的热量为Q=
解析:选BD.图示位置,线圈中通过的磁通量最大,但感应电动势为零,A错误;线圈产生的感应电动势最大值为Em=BL2ω,故对应的瞬时值表达式为e=BL2ωsin ωt,B正确;由q=可得线圈从图示位置转过180°的过程中,流过电阻R的电荷量q=,C错误;电阻R上产生的热量应利用有效值求解,即转动一周的过程中产生的热量:Q=2R×=,D正确.
4.(单选)一个小型电热器若接在输出电压为10 V的直流电源上,消耗电功率为P;若把它接在某个正弦沟通电源上,其消耗的电功率为.假如电热器电阻不变,则此沟通电源输出电压的最大值为( )
A.5 V B.5 V
C.10 V D.10 V
解析:选C.设该电热器的电阻为R,题中正弦沟通电源输出电压的有效值为U,则=;加直流电时,P=;又由最大值Um=U,可解出Um=10 V.故C正确.
5.(单选)标有“220 V、40 W”的电灯和标有“20 μF、300 V”的电容器并联接到沟通电源上,V为沟通电压表.沟通电源的输出电压如图乙所示,闭合开关.下列推断正确的是( )
A.t=时刻,V的示数为零
B.电灯恰正常发光
C.电容器不行能被击穿
D.V的示数保持110 V不变
解析:选B.V的示数应是电压的有效值220 V,故A、D错;电压的有效值恰等于电灯的额定电压,电灯正常发光,B正确;电压的峰值220 V≈311 V,大于电容器的耐压值,故有可能被击穿,C错.
6.(多选)如图是某种正弦式交变电压的波形图,由图可确定该电压的( )
A.周期是0.01 s
B.最大值是311 V
C.有效值是220 V
D.表达式为u=220sin 100πt(V)
解析:选BC.由图可知,最大值Um=311 V,有效值U==220 V,周期T=0.02 s,表达式u=311sin 100πt(V),选B、C.
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