交变电流的规律
一、单项选择题
1．若交变电压U＝200sin 100πt V, 能加在电容为10 μF的电容器上，则电容器的耐压值不小于( )
A．200 V B．100 V
C．100 V D．141.4 V
解析：电容器的耐压值为交变电流的最大值，故选项A正确．
答案：A
2．一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，周期为T.从中性面开始计时，当t＝T时，线圈中感应电动势的瞬时值为2 V，则此交流电压的有效值为( )
A．2 V B．2 V
C. V D. V
解析：先用代入法求出感应电动势的最大值．由e＝Emsin ωt得2 V＝Emsin ，由此得Em＝4 V，因此有效值为2 V，选项A正确．
答案：A
3.某交流发电机产生的感应电动势与时间的关系如图所示，如果其他条件不变，仅使线圈的转速加倍，则交流电动势的最大值和周期分别变为( )
A．400 V,0.02 s B．200 V,0.02 s
C．400 V,0.08 s D．200 V,0.08 s
解析：由图像知交流电为正弦式交变电流，周期为T＝0.04 s，电动势的最大值为100 V，而正弦式交变电流的电动势最大值为Emax＝NBSω＝NBS·2πn，n为转速，则当n变为原来的2倍时，电动势的最大值变为原来的2倍，即200 V，而周期则变为原来的，即变为0.02 s.
答案：B
4.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( )
A．峰值是e0 B．峰值是2e0
C．有效值是Ne0 D．有效值是Ne0
解析：由“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”知线圈产生正弦交流电．矩形线圈产生感应电动势的最大值为2Ne0，又“不计线圈电阻”，故发电机输出电压的最大值等于2Ne0，有效值是最大值的，D对．
答案：D
5．交流发电机线圈电阻r＝1 Ω，用电器电阻R＝9 Ω，电压表示数为9 V，如图所示，那么，该交流发电机( )
A．电动势的峰值为10 V
B．电动势的有效值为9 V
C．交流发电机线圈通过中性面时电动势的瞬时值为10 V
D．交流发电机线圈自中性面转过90°的过程中的平均感应电动势为 V
解析：电压表示数等于路端电压，电路中的电流为I＝＝ A＝1 A，所以电动势的有效值为E＝I(R＋r)＝1×(1＋9) V＝10 V，所以电动势的最大值为Em＝E＝10 V，故选项A、B错；线圈通过中性面时Φ最大，但＝0，故e＝0，选项C错；线圈从中性面转过90°过程中，ΔΦ＝BS，Δt＝＝，所以＝n＝，由于Em＝nBSω，所以＝＝ V，选项D对．
答案：D
