1 . 如图所示，交流发电机的矩形金属线圈的边长，匝数，线圈的总电阻，线圈位于磁感应强度的匀强磁场中，线圈平面与磁场方向平行，线圈的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环E、F（集流环）焊接在一起，并通过电刷与阻值的定值电阻连接，现使线圈绕过和边中点、且垂直于磁场的转轴以角速度匀速转动，电路中其他电阻以及线圈的自感系数均可忽略不计。
（1）从线圈经过图示位置开始计时，写出线圈内的电动势瞬时值的表达式；
（2）求通过电阻R的电流有效值I；
（3）求线圈转动电阻R上产生的热量Q。

2 . 交流发电机的简化结构如图所示，两磁极间产生的磁场可近似为匀强磁场。已知水平匀强磁场的磁感应强度大小，矩形线框共100匝，面积，电阻不计。线框绕垂直于磁场的转轴以角速度匀速转动，通过熔断电流（有效值）为10A的保险丝与理想变压器原线圈相连，副线圈接入一只“220V   20W”的灯泡，下列说法正确的是（　　）

A．若灯泡正常发光，通过保险丝的电流为0.2A

B．为使灯泡正常发光，变压器原、副线圈的匝数之比为20：11

C．线框平面与磁场方向垂直时，穿过线框的磁通量为

D．线框中产生的感应电动势的有效值为

3 . 如图1所示，由均匀电阻丝做成的正方形单匝线圈的电阻为R，边长为l，线圈以恒定速度v垂直穿过匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外，宽度为2l。从cd进入磁场开始计时，针对线圈穿过磁场的过程，完成下列问题：
(1)求线圈进入磁场的过程中感应电流的大小；
(2)取感应电流顺时针方向为正，在图2中画出线圈中的电流随时间变化的图像，标明图线关键位置的坐标值；
(3)若图2中的电流变化与某交变电流一个周期的变化情况相同，求该交变电流的有效值。

4 . 如图所示为一交流发电机的原理示意图，装置中两磁极之间产生的磁场可近似为匀强磁场，发电机的矩形线圈abcd在磁场中可绕过bc边和ad边中点且垂直于磁场方向的水平轴OO′匀速转动。为了便于观察，图中发电机的线圈只画出了其中的1匝，用以说明线圈两端的连接情况。线圈在转动过程中可以通过滑环和电刷保持其两端与外电路的定值电阻R连接。已知矩形线圈ab边和cd边的长度L₁=50cm，bc边和ad边的长度L₂=20cm，匝数n=100匝，线圈的总电阻r=5.0Ω，线圈转动的角速度ω=282rad/s，外电路的定值电阻R=45Ω，匀强磁场的磁感应强度B=0.05T。电流表和电压表均为理想电表，滑环与电刷之间的摩擦及空气阻力均可忽略不计，计算中取π=3.14，=1.41。求：
(1)请推导出线圈在匀速转动过程中感应电动势最大值E_m的表达式（用题中已知物理量的符号表示），并求出此最大值E_m；
(2)求线圈匀速转动过程中电流表的示数I；
(3)线圈从图示位置开始转过30°时的瞬时感应电动势e。

5 . 如图所示，位于竖直平面内的矩形金属线圈，匝数n = 100匝，总电阻r = 2.0 Ω，线圈的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环（集流环）焊接在一起，并通过电刷和R = 6.0 Ω的定值电阻相连接，线圈所在空间存在水平向右的匀强磁场。在外力驱动下线圈绕竖直固定中心轴匀速转动。从某位置开始，线圈中的磁通量随时间的变化如图所示。不计一切摩擦，求：
（1）电源电动势瞬时值的表达式；
（2）理想交流电压表的示数U；
（3）从计时开始，经过周期通过电阻R的电荷量q；
（4）在线圈转动一周的过程中，外力做的总功。

6 . 如图所示为交流发电机的示意图。矩形线圈在匀强磁场中绕与磁场垂直的轴匀速转动，产生的交流电动势的最大值为V。已知线圈电阻为10Ω，灯泡电阻为90Ω，图示位置线圈平面与磁场平行，则（　　）

A．灯泡两端的电压为22V

B．在图示位置时，线圈中的感应电动势最大

C．在图示位置时，通过线圈的磁通量最大

D．在图示位置时，线圈中电流方向发生改变

7 . 电阻与交流电源按照图甲方式连接，，闭合开关后，通过电阻的正弦交变电流随时间变化的情况如图乙所示，则（）

A．通过的电流有效值是1.0A

B．通过的电流最大值是A

C．两端的电压有效值为5V

D．两端的电压最大值为A

8 . 如图所示，KLMN是一个竖直的矩形导线框，全部处于磁感应强度为B的水平方向的匀强磁场中，线框面积为S，MN边水平，线框绕某竖直固定轴以角速度ω匀速转动．t 时刻MN边与磁场方向的夹角为90°，下列说法正确的是(　　 )

A．t 时刻穿过线框的磁通量最大，电流为零

B．t 时刻穿过线框的磁通量最大，电流最大

C．线框中产生的感应电动势的有效值为

D．线框中产生的感应电动势的有效值为

9 . 如图所示，甲是远距离的输电示意图，乙是发电机输出电压随时间变化的图象，则（　　）

A．用户用电器上交流电的频率是100Hz

B．发电机输出交流电的电压有效值是500V

C．输电线的电流只由降压变压器原副线圈的匝数比决定

D．当用户用电器的总电阻增大时，输电线上损失功率减小

10 . 为保证用户电压稳定在220V，变电所需适时进行调压，图甲为调压变压器示意图．保持输入电压u₁不变，当滑动接头P上下移动时可改变输出电压．某次检测得到用户电压u₂随时间t变化的曲线如图乙所示．以下正确的是 （ ）

A．

B．

C．为使用户电压稳定在220V，应将P适当下移

D．为使用户电压稳定在220V，应将P适当上移