5 . 变化的电流

当今人类生存的环境是一个“电的世界”，我们的生活离不开电。电流既有稳恒电流，又有变化的电流。

1．感应电流

如下图所示，左端接有阻值R=2Ω电阻的足够长光滑导体框固定在水平面上，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B=1T。一根长L=1m，质量m=1kg的导体棒在水平外力F的作用下由静止开始做匀加速直线运动，加速度大小a=2m/s²。若框与导体棒的电阻不计，则外力F随时间t变化的函数表达式为 F=______（N），0~2s内流经导体棒的电荷量为______C。

2．交流电的产生

（1）交流发电机原理示意图如下图所示。当线框转至和中性面重合时，穿过线框的磁通量______（选填“最大”或“最小”）。

（2）下图中属于交流电的是_______。

A．     B．

C．       D．

3．家庭电路所用的是如下图所示的正弦交流电。

（1）该交流电的频率为______Hz；电压有效值为______V。

（2）在研究交流电的功率时，通常用有效值表示交流电产生的效果。有效值的引入体现了______。

A．控制变量的思想                                        B．极限的思想

C．微小量放大的思想                                 D．等效替代的思想

（3）指出下图所示的家庭电路中存在的三个安全隐患：

①______；②______；③______。

6 . 风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视，全球风能约有2.74×10⁹MW，可以利用的风能为2×10⁷MW，比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。某风力发电系统有风机叶轮、传动装置，发电机、变流器、机组升压器和升压站等部分组成。完成下列问题：
1．如图，某风力发电机的叶片长35m，匀速转一圈约4s，叶片顶端A点的线速度大小__________m/s。某时刻叶片A、B、C三点中(      )

A．B和C的角速度相同       B．A和B的线速度相同
C．A和C的线速度相同       D．A和C的向心加速度相同
2．风力发电机的叶片转动时可形成半径为R的圆面，设风速恒定为，风向恰好垂直于叶片转动面，已知空气的密度为，该风力发电机能将此圆面内空气动能的10%转化为电能。则在时间t内经过风力发电机叶片圆面的气流的动能__________。此风力发电机的发电功率__________。
3．发电机主要是利用下列哪个物理原理工作的（　　）

A．电流的磁效应	B．电磁感应原理
C．磁场对电流的作用	D．电磁振荡

4．如图为某发电机的模型，边长l的正方形闭合导线框abcd在磁感强度为B的匀强磁场中绕中心轴顺时针匀速转动，角速度为。某时刻转到线框平面和磁场平行。该时刻导线框内的感应电流方向为__________（选“abcda”或者“adcba”）。若线框内有n匝线圈。该时刻线框内感应电动势__________。

5．功率为540kW的发电机，发出的电压有效值为700V，通过机组升压变压器将电压升到10kV，则需要的升压变压器原副线圈的匝数之比__________，升压变压器线圈导线的粗细应当选择__________。（A.原线圈比副线圈粗B.原线圈比副线圈细C.原线圈和副线圈一样粗细）。
6．从供电网接入小李家的正弦交流电压随时间变化图像如图所示，该交流电的频率__________Hz，如用多用表交流电压档测量该交流电压，则测量值约为__________V。

9 . 2022年11月23日由三峡集团研制的单机容量16兆瓦海上风电机组成功下线，该机组是目前全球单机容量最大、叶轮直径最大的风电机组，风力发电机简易模型如甲图所示，某兴趣小组自制了一台风力发电机，试验中叶轮带动线圈在匀强磁场中转动，产生的交流电电流随时间变化的图像如图乙中所示，则下列说法中正确的是（　　）
       

A．甲图线圈在磁场中位置时产生的电流最大

B．电流的有效值为

C．电流的频率为

D．电流的瞬时值表达式为