交变电流
(时间：50分钟 满分：100分)
一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分，第1～5小题中只有一个选项符合题意，第6～8小题中有多个选项符合题意，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)
1．一电器中的变压器可视为理想变压器，它将220 V交变电流改变为110 V。已知变压器原线圈匝数为800，则副线圈匝数为( )
A．200 B．400
C．1 600 D．3 200
解析：选B 根据理想变压器原、副线圈电压与匝数的关系＝，得n2＝＝＝400，选项B正确。
2．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。
3．以下说法正确的是( )
A．交变电流的有效值就是它的平均值
B．任何交变电流的有效值都是它最大值的
C．如果交变电流接在电阻R上产生的热量为Q，那么该交变电流的有效值为
D．以上说法均不正确
解析：选D 有效值是根据电流的热效应来定义的，平均值并不是有效值，例如线圈在匀强磁场中转动一圈，其平均电动势为零，故A错。在正弦式交变电流中，其有效值为最大值的，对于其他交变电流并不一定满足此关系，故B错。交变电流要产生热量需要一定的时间，C选项中没有告诉时间，因此是错误的。
4．如图2所示，当交流电源的电压有效值U＝220 V，频率f＝50 Hz时，3只灯L1、L2、L3的亮度相同(L无直流电阻)，若将交流电源的频率变为f＝100 Hz，则( )
图2
A．L1灯比原来亮
B．L2灯比原来亮
C．L3灯比原来亮
D．L3灯比原来暗
解析：选A 此题考查电容、电感对交变电流的影响，也就是容抗、感抗与交变电流的关系。当交变电流的频率变大时，线圈的感抗变大，电容器的容抗变小，因此L1变亮，L2变暗。又因为电阻在直流和交流电路中起相同的作用，故L3灯亮度不变，所以A正确。
5．频率为50 Hz的交变电流，其电压u＝120 sin ωt V，把它加在激发电压、熄灭电压均为85 V的霓虹灯的两端，则在半个周期内霓虹灯点亮的时间是( )
A． s B． s
C． s D． s
解析：选C 该交变电压的周期T＝ s＝0．02 s，电压的最大值Um＝120 V≈170 V＝2×85 V。作出交变电压的ut图像如图所示，由于加在霓虹灯两端电压大于85 V时灯才发光，由图像可知在半个周期内霓虹灯点亮的时间是Δt＝t2－t1，
u＝170sin(2πft)V＝85 V
则2πft1＝，t1＝ s,2πft2＝，t2＝ s
所以Δt＝t2－t1＝ s
即霓虹灯在半个周期内被点亮的时间为 s。
