交变电流的产生及规律

图1-8是磁流体发电机工作原理图。

磁流体发电机由燃烧室（O）、发电通道（E）和偏转磁场（B）组成。在2500K以上的高温下，燃料与氧化剂在燃烧室混合、燃烧后，电离为正负离子（即等离子体），并以每秒几百米的高速喷入磁场，在洛仑兹力的作用下，正负离子分别向上、下极板偏转，两极板因聚积正负电荷而产生静电场。这时等离子体同时受到方向相反的洛仑兹力（）与电场力（F）的作用，当F=时，离子匀速穿过磁场，两极板电势差达到最大值，即为电源的电动势。设两板间距为d，板间磁场的磁感强度为B，等离子体速度为，负载电阻为R，电源内阻不计，通道截面是边长为d的正方形，试求：
小题1:（1）磁流体发电机的电动势？
小题2:（2）发电通道两端的压强差？

（1）求流过电阻R的电流的大小和方向；
（2）为保证持续正常发电，无论有无磁场存在，都对管道两端电离气体施加附加压强，使管道两端维持一个水平向右的恒定压强差△p，求△p的大小；
（3）求这台磁流体发电机的发电效率。

目前世界上正在研究的一种新型发电机叫做磁流体发电机，它可以把气体的内能直接转化为电能．如图4-10表示出了它的发电原理，将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量带正电和负电的微粒，从整体来说呈中性），喷射入磁场，磁场中有两块金属板A、B，这时金属板就会聚集电荷，产生电压．

图4-10
（1）说明金属板上为什么会聚集电荷?
　　（2）设磁场为匀强磁场，方向如图4-10，磁感应强度为B，等离子体喷射入磁场时速度为v，方向与磁场方向垂直，极板间距离为d，试求极板间最大电压．

如图是磁流体发电机原理示意图．设平行金属板间距为d，发电通道长为a、宽为b，其间有匀强磁场，磁感应强度为B，导电流体的流速为v，电阻率为，负载电阻为R，导电流体从一侧沿垂直磁场且与极板平行方向射入极板间，求：
（1）该发电机产生的电动势；（2）负载R上的电流I；
（3）求磁流体发电机总功率p；（4）为了使导电流体以恒定的速度v通过磁场，发电通道两端需保持一定的压强差△p。试计算△p。

(19分)在一个很小的矩形半导体薄片上，制作四个电极E、F、M、N，它就成了一个霍尔元件(如图)，在E、F间通人恒定的电流I，同时外加与薄片垂直的磁场B，在M、N间出现了电压U_H，称为霍尔电压。
（1）电流和磁场方向如图中所示，载流子是电子，M、N两端中哪端电势较高?
（2）试证明：，K为与材料有关的常量。
（3）为了提高霍尔元件的灵敏度，可采用哪些方法?[

法拉第曾提出一种利用河流发电的设想，并进行了实验研究，实验装置的示意图可用题23图表示，两块面积均为S的举行金属板，平行、正对、数值地全部浸在河水中，间距为d。水流速度处处相同，大小为v,方向水平，金属板与水流方向平行。地磁场磁感应强度的竖直分别为B,说的电阻率为p，水面上方有一阻值为R的电阻通过绝缘导线和电键K连接到两个金属板上，忽略边缘效应，求：

（1）      该发电装置的电动势；
（2）      通过电阻R的电流强度。
（3）      电阻R消耗的电功率。

目前，世界上正在研究一种新型发电机叫磁流体发电机。如图所示表示出了它的原理：将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量带正电和负电的微粒，而从整体来说呈中性）喷射入磁场，磁场中有两块金属A、B，这时金属板上就会聚集电荷，产生电压。如果射入的等离子体的初速度为v，两金属板的板长（沿初速度方向）为L，板间距离为d，金属板的正对面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于离子初速度方向，负载电阻为R，电离气体充满两板间的空间。当发电机稳定发电时，电流表的示数为I。那么板间电离气体的电阻率为：

A.   B.     C.     D.

磁流体发电是一项新兴技术，它可以把气体的内能直接转化为电能。下图是磁流体发电机的装置：A、B组成一对平行电极，两极间距为d，内有磁感应强度为B的匀强磁场，现持续将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量带正电和带负电的微粒，而整体呈中性）垂直喷射入磁场，每个离子的速度为v，电量大小为q，两极之间的等效内阻为r，稳定时，磁流体发电机的电动势E＝________，设外电路电阻为R，则R上消耗的功率P＝__________。

磁流体发电是一项新兴技术。如图所示，平行金属板之间有一个很强的磁场，将一束含有大量正、负带电粒子的等离子体，沿图中所示方向喷入磁场。图中虚线框部分相当于发电机。把两个极板与用电器相连，则

A．用电器中的电流方向从A到B

B．用电器中的电流方向从B到A

C．若只增强磁场，发电机的电动势增大

D．若只增大喷入粒子的速度，发电机的电动势增大

目前世界上正在研究一种新型发电机叫磁流体发电机，它可以把气体的内能直接转化为电能．如图10所示为它的发电原理图．将一束等离子体(即高温下电离的气体，含有大量带正电和负电的微粒，从整体上来说呈电中性)喷射入磁感应强度为B的匀强磁场，磁场中有两块面积S，相距为d的平行金属板与外电阻R相连构成一电路．设气流的速度为v，气体的电导率(电阻率的倒数)为g，则流过外电阻R的电流强度I及电流方向为(　　)

A．I＝， A→R→B	B．I＝，B→R→A
C．I＝，B→R→A	D．I＝，A→R→B

如图，表示磁流体发电机的发电原理：将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量带正电和带负电的微粒，而从整体来说呈中性）沿图中所示方向喷射入磁场，磁场中有两块金属板A、B，这时金属板上就聚集了电荷，在磁极配置如图中所示的情况下，下述说法正确的是：（      ）

A、A板带正电        
B、有电流从b经用电阻流向a
C、金属板A、B间的电场方向向下
D、等离子体发生偏转的原因是离子所受电场力大于所受洛伦兹力

磁流体发电是一项新兴技术，它可以把气体的内能直接转化为电能，右图是它的示意图．平行金属板A、B之间有一个很强的匀强磁场，磁感应强度为B，将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）垂直于B的方向喷入磁场，每个离子的速度为v，电荷量大小为q，A、B两板间距为d，稳定时下列说法中正确的是（     ）

A．图中A板是电源的正极	B．图中B板是电源的正极
C．电源的电动势为Bvd	D．电源的电动势为Bvq

如图所示，三相交流电的线电压为380V，三相负载为三个完全相同的灯泡，则图中a灯的电压为______V；当交流电源的A相断开时，图中b灯的电压为______V．

在三相交流电源上按星形接法连接相同负载1、2、3，如图所示，NN′是中性线。已知负载1上的电压为220V，电流强度为15A．现以I表示中性线上的电流，U表示图中P、Q两点之间的电压，则（   ）

A．I=15A，U=440V	B．I=45A，U=380V
C．I=0A，U=440V	D．I=0A，U=380V
如图，三相交流发电机每相电压为220V，接成星型，如果负载接成三角形，则负载每相的电压是（   ） 题型：不详难度：| 查看答案 A．220V B．220V C．220V D．因三相负载电阻大小未知，每相的电压无法判断 图中A、B、C是三相交流电源的三根相线，O是中线，电源的相电压为220V，L1、L2、L3是三个“220V60W”的灯泡，开关K1断开，K2、K3闭合，由于某种原因，电源中线在图中O′处断了，那么L2和L3两灯泡将（　　） 题型：不详难度：| 查看答案 题型：不详难度：| 查看答案 A．立刻熄灭 B．变得比原来亮一些 C．变得比原来暗一些 D．保持亮度不变 如图所示，三相交流的电压为220V，负载是不对称的纯电阻，RA=RB=22Ω，RC=27.5Ω，按星型连接．试求中线电流． 三相电源的连接如图所示，电路中的三个交流电压表的示数U1、U2、U3间的关系是（　　） 题型：不详难度：| 查看答案 题型：0103 期中题难度：| 查看答案 题型：浙江省期末题难度：| 查看答案 题型：0111 期中题难度：| 查看答案 题型：福建省期末题难度：| 查看答案 题型：福建省期末题难度：| 查看答案 题型：福建省期末题难度：| 查看答案 题型：同步题难度：| 查看答案 题型：安徽省期末题难度：| 查看答案 题型：0101 期中题难度：| 查看答案 题型：吉林省期中题难度：| 查看答案 题型：月考题难度：| 查看答案 题型：0114 月考题难度：| 查看答案 题型：月考题难度：| 查看答案 题型：0123 期中题难度：| 查看答案 题型：0111 期中题难度：| 查看答案 题型：0113 期中题难度：| 查看答案 题型：0123 月考题难度：| 查看答案 题型：0123 月考题难度：| 查看答案 题型：0115 期中题难度：| 查看答案 题型：期末题难度：| 查看答案 题型：期末题难度：| 查看答案 题型：0125 期中题难度：| 查看答案 题型：同步题难度：| 查看答案 题型：同步题难度：| 查看答案 题型：同步题难度：| 查看答案 题型：同步题难度：| 查看答案 题型：同步题难度：| 查看答案 题型：同步题难度：| 查看答案 题型：同步题难度：| 查看答案 题型：同步题难度：| 查看答案 题型：新疆自治区模拟题难度：| 查看答案 题型：专项题难度：| 查看答案 最新试题 1下图为各纬度高山上自然带垂直分布图。读图回答：小题1:图中的自然带A为：A．热带雨林带B．阔叶林带C．针叶林带D．苔原带 2自然界中氯化钠是由2311Na与3517Cl和3717Cl所构成的．已知氯元素的相对原子质量是35.5，则11.7g氯化 3如图，在△ABC中，已知点D、E、F分别是BC、AD、BE上的中点，且△ABC的面积为8cm2，则△BCF的面积为（　　 4有K1、K2、K3、K4四种烃，它们分子中n（C）：n（H）依次为1：1、1：2、1：3、1：4，下列有关它们的叙述①K 5如图所示电路中，L为电感线圈，C为电容器，当开关S由断开变为闭合时：A．灯A中无电流通过，不可能变亮B．灯A中有电流通过 6已知双曲线x2+ay2=1的虚轴长是实轴长的2倍，则a=（　　）A．14B．4C．-4D．-14 7 正方体ABCD-A1B1C1D1中， P是底面ABCD内的动点，PD1与底面ABCD所成角等于平面PB1C1与底面AB 8下列词语中加粗的字，注音全都正确的一组是[     ]A．打颤（zhàn） B．占卜（zhān） C．荫庇（yìn）  9【题文】（1）已知函数定义域为，.求的定义域；（2）若,求解析式. 10沉舟侧畔千帆过，病树前头万木春”，这两句诗形象地描绘了新旧事物的关系，旧事物灭亡，新事物产生。促使旧事物灭亡、实现新事物 热门考点 1选择合适的介词填空。 across,   over,   past,   through 2下列有关细胞分裂、分化的叙述，错误的是（　　）A．细胞分裂后，亲子代细胞染色体的形态和数目相同B．细胞分裂后，亲子代细胞 3等量正点电荷Q固定在如图所示的菱形长对角线两端，a、b为该菱形的短对角线端点，O为两对角线交点．在O点固定点电荷q，使a 4阅读下面短文，根据文章的内容选择最佳答案。 1. Kids should send their pictures ___ 5A元素的原子最外层电子数是a，次外层电子数是b；B元素的原子M层电子数是(a－b)，L层电子数是(a＋b)，则A、B两元 6Look! This is Li Mei’s room. What’s in her room? Her books a 7“女王，印度人民感恩戴德，不会遗忘你。你的牺牲将激起独立的狂风巨浪。”诗歌颂的是               [     820世纪30年代，日本帝国主义加紧了对中国的侵略，“中华民族到了最危险的时候”。试列举1931——1935年日本帝国主义 9如图，⊙O是△ABC内切圆，切点为D、E、F，∠A=100°，∠C=30°，则∠DFE度数是（    ）。 10三个相同光滑硬杆的O端连接在一起但各自能绕O点自由转动，OABC始终构成一个正三棱锥，杆的另一端ABC始终成一个等边三角 版权所有 CopyRight © 2012-2019 超级试练试题库 All Rights Reserved. A． B． C．U1：U2：U3=1：2：1 D． 如图所示，有一矩形线圈，面积为S，匝数为N，内阻为r，绕垂直磁感线的对称轴OO"以角速度ω匀速转动，从图示位置转90°的过程中，下列说法正确的是 [     ] A．通过电阻R的电量 B．通过电阻R的电量 C．外力做功平均功率 D．外力做功为πN2B2S2ω/4（R+r） 如图所示，ab=25cm，ad=20cm，匝数为50匝的矩形线圈。线圈总电阻r=1Ω，外电路电阻R=9Ω。磁感应强度B=0.4T。线圈绕垂直于磁感线的OO" 轴以角速度50rad/s匀速转动。求： （1）从此位置开始计时，它的感应电动势的瞬时值表达式； （2）1min内R上消耗的电能； （3）线圈由如图位置转过30°的过程中，通过R的电量为多少？ 有一正弦交流电，它的电流瞬时值的表达式为i=141.4sin314t A。那么它的电流有效值是（   ） A．100A B．70.7A C．314A D．50A 如图所示，一正方形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，沿OO′方向观察，线圈逆时针转动，已知匀强磁场的磁感应强度为B，线圈匝数为n，边长为l，电阻为R，转动的角速度为ω，则当线圈转至图示位置时（   ） A．线圈中感应电流方向为abcda B．线圈中感应电流大小为nBl2ω/R C．线圈所处位置为中性面 D．穿过线圈的磁通量的变化率为零 某交流发电机工作时的电动势随时间的变化规律为e=Emsinωt，如果转子的转速n提高1倍，其它条件不变，则电动势随时间的变化规律将变为（   ） A． e=Emsin2ωt B．e=2Emsin2ωt C．e=2Emsin4ωt D．e=2Emsinωt 如图所示，在匀强磁场中有一个“”形导线框可绕AB轴转动，已知匀强磁场的磁感强度大小B=T，方向竖直向下，线框的CD边长为20cm，CE、DF长均为10cm，转速为50r/s，若从图示位置开始计时： （1）写出线框中感应电动势随时间变化的瞬时值表达式； （2）若线框电阻r=3，再将AB两端接入一个“6V，12W”的小灯泡，小灯泡能否正常发光？若不能，小灯泡实际消耗功率多大？（设小灯泡的阻值不变） 不定项选择 一个矩形线圈在匀强磁场中匀角速转动，产生交变电动势的瞬时表达式为e = 10sin4πtV ，则（   ） A．该交变电动势的频率为2Hz B．零时刻线圈平面与磁场垂直 C．t=0.25s时，e达到最大值 D．在1s时间内，线圈中电流方向改变100次 图乙为一台小型发电机构造示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示。发电机线圈内阻为1Ω，外接灯泡的电阻为9Ω，则 [     ] A．电压表的示数为6V B．在t＝10－2s的时刻，穿过线圈磁通量为零 C．若线圈转速改为25r/s，则电动势有效值为3V D．若线圈转逮改为25r/s，则通过电灯的电流为1.2A 下图是一正弦交变电流的电流图象。此正弦交变电流的频率和电流的有效值分别为（   ） A．5Hz，10A B．50Hz，10A C．50Hz，10A D．5Hz，10A 如图所示，一矩形线圈KLMN放置在匀强磁场中，并绕过KL、NM中点的轴以角速度ω匀速转动。若以线圈平面与磁场夹角θ=45°时为计时起点，并规定电流自N流向K方向为正。则下列b图中四幅图中能表达电流变化规律的是 [     ] A． B． C． D． 多选 如图甲所示，电阻R的阻值为50Ω，在ab间加上图乙所示的正弦交流电，则下面说法中错误的是（   ） A．电阻R的功率为400W B．电流表示数为2A C．产生该交流电的线圈在磁场中转动的角速度为3.14rad/s D．如果产生该交流电的线圈转速提高一倍，则电流表的示数也增大一倍 不定项选择 交流发电机在工作时电动势为e=Emsinωt ，若将发电机的转速提高一倍，同时将线圈所围面积减少一半，其它条件不变，则电动势为（   ） A．e=Emsin（ωt/2） B．e=2Emsin（ωt/2） C．e=Emsin2ωt D．e=Em/2sin2ωt 不定项选择 一交变电压的表达式为u=100sin100πt，由此表达式可知（   ） A．用电压表测该电压其示数为100v B．该交变电压的周期为0.02s C．将该电压加在100Ω的电阻两端，电阻消耗的电功率为50W D．t=1/400s时，该交流电压的瞬时值为50v 不定项选择 有一个交流电u=311sin314t V，下列说法错误的是（   ） A．这个交流电的频率是50H； B．它可以使“220V 100W”的灯泡正常发光 C．用交流电压表测量时，读数为311V D．使用此交流电的用电器，每通过1C的电量时，电流作功220J 甲图是一台小型发电机示意图，矩形线圈在匀强磁场中绕OO′轴以300转/分钟的转速匀速转动，磁场方向与转轴垂直，产生感应电动势的最大值为100V。将此小型发电机接原副线圈匝数比为5:1的理想变压器的原线圈，对一阻值R=2Ω小灯泡供电。 （1）写出从图示位置开始计时，线圈中产生的感应电动势的瞬时表达式； （2）求线圈从图示位置开始转90°的过程小灯泡消耗的电能（不计矩形线圈及导线的电阻）。 如图所示，边长为a的单匝正方形线圈在磁感强度为B的匀强磁场中，以OO′边为轴匀速转动，角速度为ω，转轴与磁场方向垂直，线圈电阻为R，求： （1）交流电的变化规律表达式； （2）线圈从图示位置转过的过程中产生的热量Q； （3）线圈从图示位置转过的过程中通过线圈某截面的电量q。 不定项选择 某交流发电机正常工作时的电动势变化规律为e=Emsinωt，如果将此发电机的转速提高一倍，线圈的匝数同时增加一倍，其它条件不变，则电动势的变化规律为（   ） A．e = 2Emsinωt B．e = 4Emsin2ωt C．e = 2Emsin2ωt D．e = 4Emsinωt 一正弦交流电e =50sinωt加在一氖管的两端，已知当氖管两端的电压达到25伏时才发光，则此氖管在一个周期T内发光的总时间为 [     ] A．2／3 T B．1／2 T C．1／3 T D．1／4 T 不定项选择 一个矩形线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流e=220Vsin100πt(V)，那么（   ） A．该交变电流的频率是100 Hz B．当t=0时，线圈平面恰好与中性面垂直 C．当t=s时，e有最大值 D．该交变电流电动势的有效值为220V 不定项选择 某交流发电机正常工作时，电动势e=Emsinωt，若将线框转速提高一倍，其他条件不变，则电动势的变化规律是（   ） A．e′=Emsinωt B．e′=Emsin2ωt C．e′=2Emsinωt D．e′=2Emsin2ωt 某交流发电机给灯泡供电，产生正弦式交变电流的图象如图，下列说法正确的是（   ） A．交变电流的频率为0.02Hz  B．交变电流的瞬时表达式为 i=5cos50π（A） C．t=0.01s时穿过交流发电机线圈的磁通量最大 D．若发电机线圈电阻为0.4Ω，则其产生的热功率为5W 如图所示，一矩形线圈在匀强磁场中绕OO"轴匀速转动，磁场方向与转轴垂直，线圈匝数n=40匝，ab边长l1=0.5m，bc边长l2=0.4m，线圈总电阻r=1Ω。线圈转动的角速度ω=100rad/s，磁场的磁感应强度B=0.2T。线圈两端外接R=9Ω的电阻和一个理想交流电流表。求： （1）从图示位置开始计时，闭合电路中电流随时间变化的函数表达式； （2）电流表的示数； （3）电阻R上消耗的电功率。 不定项选择 交流发电机在工作时电动势为e=Emsinωt，若将其线框的转速提高一倍，其他条件不变，则其电动势变为（   ） A． B． C．Emsin2ωt D．2Emsin2ωt 不定项选择 一矩形线圈绕垂直磁场方向的轴在匀强磁场中转动，产生的交变电动势e=20sin20πtV，由此可以判断（   ） A．t=0时，线圈平面和磁场垂直 B．t=0时，线圈的磁通量为零 C．t=0.05 s时，线圈切割磁感线的有效速度最小 D．t=0.05 s时，e第一次出现最大值 不定项选择 交流发电机在工作时电动势为e=Emsinωt，若将发电机的转速提高一倍，同时将电枢所围面积减小一半，其他条件不变，则其电动势变为（   ） A．e"=Emsinωt/2 B．e"=2Emsinωt/2 C．e"=Emsin2ωt D．e"=Em/2sin2ωt 如图为演示用的手摇发电机模型，匀强磁场磁感应强度B=0.5T，线圈匝数N=50匝，每匝线圈面积为0.48m2，转速为150 r/min，在匀速转动过程中，从图示位置线圈转过90°开始计时。 （1）写出交流感应电动势瞬时值的表达式； （2）画出e-t图线。 有一个正方形线框的线圈匝数为10匝，边长为20cm，线框总电阻为1Ω，线框绕OO"轴以10πrad/s的角速度匀速转动，如图，垂直于线框平面向里的匀强磁场的磁感应强度为0.5T，求： （1）该线框产生的交变电流电动势最大值、电流最大值分别是多少？ （2）线框从图示位置转过60°时，感应电动势的瞬时值是多大？ （3）写出感应电动势随时间变化的表达式。 正弦式交变电压u=50sin314t V加在一个氖管的两端，已知当氖管两端的电压达到时才开始发光。求氖管通电10 min内，发光的次数和发光的总时间。 矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的转动轴匀速转动，产生的交流电动势的最大值为Em，设t=0时线圈平面与磁场平行，当线圈的匝数增加一倍，转速也增大一倍，其他条件不变时，交变电流的电动势为 [     ] A.e=2Emsin2ωt B.e=4Emsin2ωt C.e=Emcos2ωt D.e=4Emcos2ωt 如图所示，矩形线圈abcd面积为S，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO"轴以角速度ω从中性面位置开始匀速转动，时间为t时，线圈中的感应电动势的大小为 [     ] A. LBSωsinωt B. BSωcosωt C. BSωsinωt D. BSωcosωt 闭合金属线框曲线部分恰好是半个周期的正弦曲线，直线部分长度为0.4m，线框的电阻为1 Ω，若线框从虚线位置开始以2 m/s的速度匀速进入足够大的匀强磁场（线框直线部分始终与磁场右边界垂直），这个过程中线框释放出的焦耳热为0.4 J，线框中电流随时间变化的关系式为 [     ] A.i=2sin10πt B. C.i=2sin5πt D. 如图所示，线圈abcd的面积是0.05 m2，共100匝；线圈总电阻r=1Ω，外接电阻R=9 Ω，匀强磁场的磁感应强度，线圈以角速度ω=100π rad/s匀速转动。 (1)若线圈经图示位置时开始计时，写出线圈中感应电动势瞬时值的表达式； (2)求通过电阻R的电流有效值。