描述交变电流的物理量
A级 抓基础
1.(多选)关于交变电流的有效值和最大值,下列说法正确的是( )
A.任何形式的交流电压的有效值和最大值的关系都是U=
B.只有正弦式交变电流才具有U=的关系
C.照明电压220 V和动力电压380 V指的都是有效值
D.交流电压表和电流表测量的是交变电流的最大值
解析:只有正弦式交流电才有U=的关系,其他交流电不适用,故A错误,B正确;家用照明电压、动力电压均指有效值,交流电表测量的也是有效值,故C正确、D错误.
答案:BC
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,则此交变电流的有效值为( )
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.实验室一台手摇交流发电机如图所示,内阻r=1.0 Ω,外接R=9.0 Ω的电阻.闭合开关S,当发电机转子以某一转速匀速转动时,产生的电动势e=10sin 10πt(V),则( )
A.该交变电流的频率为10 Hz
B.该电动势的有效值为10 V
C.外接电阻R所消耗的电功率为10 W
D.电路中理想交流电流表A的示数为1.0 A
解析:因e=10sin 10πt(V),故ω=10π rad/s,f==5 Hz,选项A错误;Em=10 V,故其有效值E==10 V,选项B错误;交流电表的示数及功率的计算均要用有效值,因此电路中理想电流表A的示数I==1.0 A,选项D正确;外接电阻R所消耗的电功率为P=I2R=1.02×9 W=9 W,选项C错误.
答案:D
4.如图甲所示,在匀强磁场中,一矩形金属线圈两次分别以不同的转速,绕与磁感线垂直的轴匀速转动,产生的交变电动势图象如图乙中曲线a、b所示,则( )
A.两次t=0时刻线圈平面均与中性面垂直
B.曲线a、b对应的线圈转速之比为2∶3
C.曲线a表示的交变电动势频率为25 Hz
D.曲线b表示的交变电动势有效值为10 V
解析:线圈位于中性面时,磁通量最大,电动势为零,A错误;转速之比等于周期的反比,故该比值为3∶2,B错误;频率为周期的倒数,a的周期为0.04 s,频率为25 Hz,C正确;正弦式交变电流的电动势的有效值为E==,已知Ea=V,且ωb=ωa,故可知Eb=× V=5 V,D错误.
答案:C