4时的瞬时电动势表达式的理解。
（08广东卷）5．小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动。产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系，如图所示，此线圈与一个R＝10Ω的电阻构成闭合电路，不计电路的其他电阻，下列说法正确的是
A．交变电流的周期为0.125 B．交变电流的频率为8Hz C．交变电流的有效值为2A D．交变电流的最大值为4A 【答案】C
【解析】由e－t图像可知，交变电流电流的周期为0.25s，故频率为4Hz，选项A、B错误。根据欧姆定律可知交变电流的最大值为2A，故有效值为2A，选项C正确。 （10年广东卷）19.图7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0.01S B.最大值是311V
C.有效值是220V D.表达式为U=220sin100πt（V）
答案：BC 解析：交流电考察
由图知：最大值Um=311V有效值U
Um2
220V周期T=0.02s
t(V) 选BC。 表达式u 311sin100
（11年四川理综卷）如图所示，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2Ω。从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过60º时的感应电流为1A。那么
A．线圈消耗的电功率为4W B．线圈中感应电流的有效值为2A
C．任意时刻线圈中的感应电动势为e=4cos为ф=Tsin2 t
T
2 任意时刻穿过线圈的磁通量t D．
T
答案：AC 解析：绕垂直于磁场方向的转轴在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈中产生正弦或余弦式交流电，由于从垂直中性面开始其瞬时表达式为i Imcos ，得
Im i/cos 2 A，则感应电动势的最大值为Em Imr 2 2 4V，C正确，B错误；
电功率为P Ir 2
2T2 r 2W，A正确；任意时刻穿过线圈的磁通量为 =sint中
T当时间为t
TT
时 ，单位不正确；所以正确答案是AC。[来源:学科网ZXXK] 2
（11年安徽理综卷）如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为B。电阻为R、半径为L、圆心角为45°的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度ω匀速转动（O轴位于磁场边界）。则线框内产生的感应电流的有效值为
B 2
D．BL2 BL A． B C2R4R
答案：D 解析：交流电流的有效值是根据电流的热效应得出的，线框转动周期为T，L
BLω
22T2BL2ω
而线框转动一周只有T/4的时间内有感应电流，则有()R=IRT，所以I＝，D正
R44R确。
（11年天津理综卷）在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图1所示。产生的交变电动势的图象如图2所示，则
图2 /s
A．t=0.005s时线框的磁通量变化率为零 B．t =0.01s时线框平面与中性面重合
C．线框产生的交变电动势有效值为311V D．线框产生的交变电动势频率为100HZ
答案：B 解析：由图2可知，该交变电动势瞬时值的表达式为e 311sin100 t。当t=0.005s时，瞬时值e=311V，此时磁通量变化率最大，A错；同理当t=0.01s时，e=0V，此时线框处于中性面位置，磁通量最大，磁通量的变化率为零，B正确；对于正弦交变电流其有效值为Emax/2，题给电动势的有效值为220V，C错；交变电流的频率为f=1/T=ω/2π=50Hz，D错。
（2012 北京）15. 一个小型电热器若接在愉出电压为10V的直流电源上.消耗电功率为P;若把它接在某个正弦交流电源上，其消耗的电功率为
P
。如果电热器电阻不变，则此交流2
电源输出电压的最大值为 （ ） A .5V B.52V C .10V D.102V
答案：C 解析：小型电热器的电阻不会改变，根据功率表达式和交流电的有效值有
(10V)2P(Um/2)2
P
U 10V，答案C。 R和2R可得m
（2012 江苏）13．（15分）某兴趣小组设计一种发电装置，如图所示，在磁极与圆柱状铁芯之间形成的两磁场区域的圆心角α均为
边长ab=cd=l、bc=ad=2l，线圈以角速度 绕中心轴匀速转动，bc与ad边同时进入磁场，在磁场中，两条边的经过处的磁感应强度大小均为B，方向始终与两条边的运动方向垂直，线圈的总电阻为r，外接电阻为R，求
（1）线圈切割磁感线时，感应电动势的大小Em （2）线圈切割磁感线时，bc边所受安培力的大小F （3）外接电阻上电流的有效值I
4
磁场均沿半径方向，匝数为N的矩形线圈abcdp，9
【答案】
(1)bc、ad边的运动速度v
l2
， 感应电动势Em 4NBlv，解得Em 2NBl 。 2
Em4N2B2l3
（2）电流Im , 安培力 F 2NBm. Il，解得 F
r Rr R
(3)一个周期内，通电时间t
42
T,R上消耗的电能W ImRt，且W I2RT 9
4NBl2
解得I 。
3(r R)
（2012 广东）19.某小型发电机产生的交变电动势为e=50sin100πt（V），对此电动势，下列表述正确的有
A.
最大值是 B.频率是100Hz C
．有效值是 D.周期是0.02s 【答案】CD
【解析】由交变电流表达式可知交流电的最大值为50V，有效值为
50Hz，周期为0.02s，正确选项为CD。
（2012 福建）14.如图，理想变压器原线圈输入电压U Umsin tu，副线圈电路中R0为
V1和V2是理想交流电压表，定值电阻，R是滑动变阻器。示数分别用U1和U2表示；A1和A2
是理想交流电流表，示数分别用I1和I2表示。下列说法正确的是（ ） A．I1和I2表示电流的瞬间值 B．U1和U2表示电压的最大值
C．滑片P向下滑动过程中，U2不变、I1变大 D．滑片P向下滑动过程中，U2变小、I1变小
【考点】本题考查变压器规律的应用，考查变压器电路的动态分析。
【解析】电压表V1和V2分别测量的变压器原副线圈的输入、输出电压的有效值，电流表A1和A2分别测量的原、副线圈电路中电流的有效值，A、B项错误；滑动变阻器向下滑动时，接入电路的电阻变小，原副线圈输入、输出电压不变，由欧姆定律I
U
可知，副线圈电R
路中的电流变小，原线圈的输入功率变小，由P=IU可知，原线圈电路中的电流变小，C项正确，D项错误。 【答案】C
（2012 江苏）7．某同学设计的家庭电路保护装置如图所示，铁芯左侧线圈L1由火线和零线并行绕成，当右侧线圈L2中产生电流时，电流经放大器放大后，使电磁铁吸起铁质开关K，从而切断家庭电路，仅考虑L1在铁芯中产生的磁场，下列说法正确的有 A．家庭电路正常工作时，L2中磁通量为零