课时跟踪检测(七) 描述交流电的物理量
1.小型手摇发电机线圈共N匝,每匝可简化为矩形线圈abcd,磁极间的磁场视为匀强磁场,方向垂直于线圈中心轴OO′,线圈绕OO′匀速转动,如图1所示。矩形线圈ab边和cd边产生的感应电动势的最大值都为e0,不计线圈电阻,则发电机输出电压( )
图1
A.峰值是e0 B.峰值是2e0
C.有效值是Ne0 D.有效值是Ne0
解析:选D 因每匝矩形线圈ab边和cd边产生的电动势的最大值都是e0,每匝中ab和cd串联,故每匝线圈产生的电动势的最大值为2e0。N匝线圈串联,整个线圈中感应电动势的最大值为2Ne0,因线圈中产生的是正弦交流电,则发电机输出电压的有效值E=Ne0,故选项D正确。
2.(多选)矩形线框绕垂直于磁场的轴匀速转动产生交流电,电动势瞬时值表达式为e=220sin 100πt(V),下列说法正确的是( )
A.t=0时刻穿过线框的磁通量为最大
B.电动势的有效值为220 V
C.交流电的周期为0.01 s
D.若转速增大1倍,其它条件不变,则电动势瞬时值表达式为e=440sin 200πt(V)
解析:选AD 线圈中电动势为正弦规律变化,t=0时刻线圈中感应电动势为零,故此时线圈处于中性面上,磁通量最大,A对;电动势的有效值为U==220 V,B错;交流电的周期为:T==0.02 s,C错;若转速增大1倍,则最大值增大1倍,角速度也增加1倍,故表达式为:e=440sin 200πt(V),D对。
3. (多选)如图2所示在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为T,转轴O1O2垂直于磁场方向,线圈电阻为2 Ω,从线圈平面与磁场方向平行时开始计时,线圈绕过了60°的感应电流为1 A,那么( )