（16分）交流發(fā)電機的端電壓是220伏，輸出功率為4400瓦，輸電導線總電阻為2歐。試求：①用戶得到的電壓和功率各多大？輸電損失功率多大？②若發(fā)電機輸出端用1：10的升壓變壓器升壓后，經(jīng)同樣輸電導線輸送，再用10：1的降壓變壓器降壓后供給用戶，則用戶得到的電壓和功率又多大？

如圖所示是一種自行車上照明用的車頭燈發(fā)電機的結(jié)構(gòu)示意圖，轉(zhuǎn)動軸的一端裝有一對隨軸轉(zhuǎn)動的磁極，另一端裝有摩擦小輪．電樞線圈繞在固定的U形鐵芯上，自行車車輪轉(zhuǎn)動時，通過摩擦小輪帶動磁極轉(zhuǎn)動，使線圈中產(chǎn)生正弦交變電流，給車頭燈供電．

已知自行車車輪半徑r＝35 cm，摩擦小輪半徑r₀＝1.00 cm.線圈有n＝800匝，線圈框橫截面積S＝20 cm²，總電阻R₁＝40 Ω.旋轉(zhuǎn)磁極的磁感應強度B＝0.010 T，車頭燈電阻R₂＝10 Ω.當車輪轉(zhuǎn)動的角速度ω＝8 rad/s時．求：
(1)發(fā)電機磁極轉(zhuǎn)動的角速度．
(2)車頭燈中電流的有效值．

如圖所示，在勻強磁場中有一個“π”形導線框可繞AB軸轉(zhuǎn)動，已知勻強磁場的磁感應強度B＝T，線框的CD邊長為20 cm，CE、DF長均為10 cm，轉(zhuǎn)速為50 r/s.若從圖示位置開始計時：

(1)寫出線框中感應電動勢的瞬時值表達式；
(2)在e－t坐標系中作出線框中感應電動勢隨時間變化關(guān)系的圖像．

圓形線圈共100匝，半徑為r＝0.1 m，在勻強磁場中繞過直徑的軸勻速轉(zhuǎn)動，角速度為ω＝rad/s，電阻為R＝10 Ω，求：

(1)從圖示位置轉(zhuǎn)過90°時，線圈中的感應電流為多大？
(2)寫出線圈中電流的表達式(磁場方向如圖所示，B＝0.1 T，以圖示位置為t＝0時刻)．

有一正弦交流電源，電壓有效值U＝120 V，頻率為f＝50 Hz，向一霓虹燈供電，若霓虹燈的激發(fā)電壓和熄滅電壓均為U₀＝60 V，試估算在一個小時內(nèi)，霓虹燈發(fā)光時間有多長．為什么人眼不能感到這種忽明忽暗的現(xiàn)象？

交變電流電壓表達式為u＝20sin(314t) V，求這個交變電壓的最大值U_m、有效值U、周期T、頻率f.畫出交變電流的電壓u－t圖像．

有兩個完全相同的電熱器，分別通以如圖甲和乙所示的峰值相等的方波交變電流和正弦交變電流．求這兩個電熱器的電功率之比．

（10分）某小型實驗水電站輸出功率是20 kW，輸電線總電阻是6 Ω。
（1）若采用400 V輸電，求輸電線路損耗的功率。
（2）若改用4 000 V高壓輸電，用戶端利用n₁:n₂=20:1的變壓器降壓，求用戶得到的電壓。

（10分）一個電阻為r、邊長為L的正方形線圈abcd共N匝，線圈在磁感應強度為B的勻強磁場中繞垂直于磁感線的軸OO′以如圖所示的角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，外電路電阻為R.
(1)線圈轉(zhuǎn)動過程中感應電動勢的最大值有多大？
(2)線圈平面與磁感線夾角為60°時的感應電動勢為多大？
(3)設(shè)發(fā)電機由柴油機帶動，其他能量損失不計，線圈轉(zhuǎn)一周，柴油機做多少功？
(4)從圖示位置開始，線圈轉(zhuǎn)過60°的過程中通過R的電量是多少？

（10分）如圖所示，abcd為交流發(fā)電機的矩形線圈，其面積為S，匝數(shù)為n，線圈電阻為r，外電阻為R。線圈在磁感應強度為B的勻強磁場中繞垂直于磁場的轉(zhuǎn)軸OO’勻速轉(zhuǎn)動，角速度為。若圖中的電壓表、電流表均為理想交流電表，求：

（1）此交流發(fā)電機產(chǎn)生感應電動勢的最大值；
（2）若從圖示位置開始計時，寫出感應電流隨時間變化的函數(shù)表達式；
（3）交流電壓表和交流電流表的示數(shù)；