《交变电流》章末测试题

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高中物理交变电流练习题(含解析)

高中物理交变电流练习题学校:___________姓名：___________班级：___________一、单选题1．避雷针能起到避雷作用，其原理是（） A ．尖端放电B ．静电屏蔽C ．摩擦起电D ．同种电荷相互排斥2．理想变压器原、副线圈的电流分别为，1I 、2I ，电压分别为1U 、2U ，功率分别为1P 、2P ，关于它们之间的关系，正确的说法是（） A ．2I 由1I 决定 B ．2U 与负载有关 C ．1P 由2P 决定D ．以上说法都不对3．家庭电路中电压的瞬时值表达式为220sin314(V)=U t ，则交流电压的有效值是（）A ．220VB ．C ．110VD ．4．如图所示的交流电路中，灯L 1、L 2和L 3均发光，如果保持交变电源两端电压的有效值不变但频率增大，各灯的亮、暗变化情况为（）A ．灯L 1、L 2和L 3均变暗B ．灯L 1、L 2均变亮，灯L 3变暗C ．灯L 1不变，灯L 2变暗，灯L 3变亮D ．灯L 1不变，灯L 2变亮，灯L 3变暗5．某电路中的电流随时间的变化规律如图所示，让该电流通过一个阻值为2Ω的电阻，在3s 内产生一定的热量，如果有一个大小、方向都不变的恒定电流通过这个电阻，也能在3s 内产生相等的热量，则这个电流值为（）A ．BC ．1.5AD ．3A6．小型交流发电机的示意图如图所示，两磁极N 、S 间的磁场可视为水平方向的匀强磁场。

线圈绕垂直于磁场的水平轴OO '沿逆时针方向以恒定的角速度匀速转动，下列说法正确的是（）A．图示位置的线圈位于中性面B．线圈经过图示位置时磁通量的变化率最大C．线圈每经过图示位置，交变电流的方向就会发生改变D倍7．矩形线框ABCD以恒定的角速度ω绕对角线AC转动。

AC的左侧存在着垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场，已知AB长为1l，BC长为2l，线框电阻为R。

则线框转动一周的过程中电阻上产生的热量为（）A．222124B l lRωB．222124B l lRπωC．222122B l lRπωD．2222124B l lRπω8．如图所示为街头通过降压变压器给用户供电的示意图。

物理选修《交变电流》检测题含答案

物理选修3-2《交变电流》检测题 A. 5.. 2 A班级：姓名：一、选择题1. 关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流，下列说法中正确的是（）A. 线圈每经过中性面一次，感应电流方向改变一次，感应电动势方向不变B. 线圈每转动一周，感应电流方向就改变一次C. 线圈平面每经过中性面一次,感应电流和感应电动势方向都要改变一次D. 线圈转动一周，感应电流和感应电动势方向都要改变一次2. 矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势如图示，则（）B. 5AC. 3.5 . 2 AD.7.有两个完全相同的电阻，一个通以功率为2P,那么（）A.交流的有效值为10A10A的直流电流，热功率为P,另一个通以正弦式交变电流，热B .交流的最大值为10捉AA. t i时刻线圈通过中性面B. t2时刻线圈中磁通量最大C. t3时刻线圈中磁通量变化率最大D. t4时刻线圈中磁通量变化率最大3 .如下图所示，属于交流电的是：C.交流的有效值为10. 2 A D .交流的最大值为20A8.在收音机线路中，经大线接收下来的电信号既有高频成份，又有低频成份，经放大后送到下一级, 需要把低频成份和高频成份分开，只让低频成份输送到再下一级，可以采用如图所示电路，其中A4.一交流电流的图象如图所示，由图可知（）A. 用电流表测该电流其示数为10AB. 该交流电流的频率为100HzC. 该交流电流通过10 Q电阻时，电阻消耗的电功率为2000 W b应选择的兀件是（）A.a是电容较大的电容器，b是低频扼流圈B.a是电容较大的电容器，b是高频扼流圈C.a是电容较小的电容器，b是低频扼流圈D.a是电容较小的电容器，b是高频扼流圈9.理想变压器原、副线圈的匝数比为4： 1,原线圈接在u=311sin100兀t V的交流电源上，副线圈所接的负载电阻是11 Q，则副线圈中电流大小是（）A. 5AB. 11AC. 20AD. 55A10.输电线电阻为A. P Br,输送功率为P,若用电压U送电，则用户得到的功率为（D.该交流电流瞬时值表达式为i = 10 J2 sin628 t A5 .交流发电机在工作时的电动势 e E m sin t积减小一半，其它条件不变，则其电动势变为A. e E m sin t B . eC. e E m sin2 t D . e6.如图表示一交流电的电流随时间而变化的图像,如果将其电枢的转速提高一倍，同时将电枢所围面（）4E m sin 2 t4E m sin t,此交流电流的有效值是（）.P (P/U )2r D . (P/U)2r11.如图所示，理想变压器副线圈接两个相同的灯泡断开，当S闭合时，下列说法中_错遢的是（A. 副线圈两端的输出电压减小B. 通过灯泡L1的电流减小C. 原线圈中的电流增大D. 变压器的输入功率减小L1和L2。

交变电流章节练习题

交变电流的产生和变化规律一、选择题(每题5分，共50分)对于图所示的电流i随时间t做周期性变化的图象，下列描述正确的是A.电流的大小变化，方向也变化，是交变电流B.电流的大小变化，方向不变，不是交变电流C.电流的大小不变，方向不变，是直流电D.电流的大小不变，方向变化，是交变电流答案：B矩形线圈绕垂直于匀强磁场的对称轴做匀速转动，经过中性面时，以下说法正确的是A.线圈平面与磁感线方向垂直B.线圈中感应电流的方向将发生改变C.通过线圈平面的磁通量最大D.通过线圈的感应电流最大答案：ABC矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时，产生的感应电动势最大值为50V，那么该线圈由图所示位置转过30°时，线圈的感应电动势大小为3答案：B如图所示，线框在匀强磁场中绕OO'轴匀速转动(由上向下看是逆时针方向)，当转到图示位置时，磁通量和感应电动势大小的变化情况是A.磁通量和感应电动势都在变大B.磁通量和感应电动势都在变小C.磁通量在变小，感应电动势在变大D.磁通量在变大，感应电动势在变小答案：D一矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动，线圈中的感应电动势e随时间变化如图所示，下面说法正确的是时刻通过线圈的磁通量为零时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大D.每当e改变方向时，通过线圈的磁通量的绝对值都为最大答案：D一矩形线圈在匀强磁场中转动，产生的感应电动势e=2202sin100πt(V)，则A.交流电的频率是100πHz=0时线圈垂直于中性面C.交流电的周期是=时，e有最大值答案：BC某交流电动势的瞬时值e=E m sinωt，若将转速提高1倍，其他条件不变，则其电动势的瞬时值为ωt ωt ω ωt答案：D如图所示，一闭合单匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，除了转轴分别为OO'和ab 边外，其他条件均相同，则这两种情况下，线圈所产生的电流A.变化规律不同B.最大值不同C.瞬时值不同D.一切均相同答案：D某交流发电机产生的感应电动势与时间的关系如图所示，如果其他条件不变，使线圈的转速加倍，则交流电动势的最大值和周期分别为，，，，答案：B一个长直螺线管通有交变电流，把一个带电粒子沿管轴射入管中，如不计粒子的重力和空气的阻力，粒子将在管中A.做圆周运动B.沿轴线来回运动C.做匀加速直线运动D.做匀速直线运动答案：D二、填空题(每空4分，共24分)一闭合线圈在匀强磁场中做匀速转动，线圈的转速为240rad ／min ，当线圈平面转至与磁场方向平行时，线圈的电动势为2V ，设线圈从中性面开始转动，则线圈所产生的电动势瞬时值表达式为________V ，在481s 时的电动势为________V. 答案：D一个面积为S 的单匝矩形线圈在匀强磁场中以其一条边为转轴做匀速转动，磁场方向与转轴垂直，线圈中感应电动势e 与时间t 的关系如图所示，感应电动势的最大值和周期可由图中读出.则磁感强度B=________；在t=12T 时刻线圈平面与磁感强度的夹角等于________. 答案：E m T ／(2πS)，30°或150°如图所示，矩形线框ABCD 放置在方向与线框所在面垂直的匀强磁场中，磁感应强度为2T ，线框绕AB 边以每秒50转的转速匀速转动.当线框从图示位置转过4弧度后，感应电动势的瞬时值为2πV，若AB 边长为0.1m ，则AD 边长为________m.若其他条件不变，仅将转速增加1倍，感应电动势的最大值为________V.答案：，三、计算题(每题13分，共26分)如图所示，边长为0.5m 的正方形线框ABCD 绕AB 边在匀强磁场中匀速转动，AB 边和磁场垂直，转速为每秒50转，磁感应强度为.求：(1)感应电动势的最大值；(2)在转动过程中，当穿过线框的磁通量为时，感应电动势的瞬时值为多大答案：解：(1)ω=2πn=314rad／sE m =BωS=(2)φm =BS=由φ=φm cosrheta 得 cosθ=21m =ΦΦ，θ=60° E=E m sinθ≈匝线圈在匀强磁场中匀速转动产生交变电动势e=102sin20πt(V).求：(1)t=0时，线圈内磁通量φ和磁通变化率；(2)线圈从中性面开始转动180°过程中，感应电动势的平均值和最大值之比.答案：解：(1)t=0时，电动势的瞬时值为零，即磁通量的变化率为零，t∆∆Φ=0，可见线圈在中性面位置，穿过线圈的磁通量为最大值φm .由E m =nφm ω，得φm =E m ／nω=102/(10×20π)(Wb)=×10-2Wb(2)线圈从中性面开始转动180°过程中，感应电动势的平均值为： E =nt ∆∆Φ=5T .02nBS =4nBS ／T ∴mE E =2：π表征交变电流的物理量一、选择题(每题5分，共50分)由交流电动势瞬时值表达式e=102sin4πt(V)，可知A.此交流电的频率是4π(Hz)B.此交流电的周期是C.当t=时，此交流电动势有最大值D.当t=0时，产生此交流电的线圈平面与中性面重合答案：BD下面关于交变电流的说法中正确的是A.交流电器设备上所标的电压和电流值是交变电流的最大值B.用交流电表测定的读数值是交流电的瞬时值C.给定的交变电流数值，在没有特别说明的情况下都是指有效值D.跟交变电流有相同热效应的直流电的数值是交变电流的有效值答案：CD在相同的时间内，某正弦交流电通过一阻值为100omega的电阻产生的热量，与一电流强度为3A的直流电通过同一阻值的电阻产生的热量相等，则A.此交流电的电流的有效值为3A，最大值为32AB.此交流电的电流的有效值为32A，最大值为6AC.电阻两端的交流电压的有效值为300V，最大值为3002VD.电阻两端的交流电压的有效值为3002V，最大值为600V 答案：AC一只低压教学电源输出的交变电压瞬时值U=102sin314t(V)，关于该电源的规格和使用，以下说法正确的是A.这只电源可以使"10V2W"的灯泡正常发光B.这只电源的交变电压的周期是314sC.这只电源在t=时电压达到最大值D.“10V2μF”电容器不能接在这只电源上答案：AD一个电阻接在10V的直流电源上，它的发热功率为P，当接到电压U=10sinωt(V)的交流电源上，它的发热功率是A.0.25P 答案：B在如图所示电路中，已知交流电源电压U=200sin(100πt)V，电阻R=100omega.则电流表和电压表的读数分别为A.1.41A，200VB.1.41A，141VC.2A，200VD.2A，141V 答案：B一个接在某直流电源上的电热器所消耗的电功率为P1，若把它接到电压最大值与直流电压相等的交流电源上，该电热器所消耗的电功率为P2，则P1：P2为：1 ：2 ：1 ：2答案：B把电热器接到110V的直流电源上，每秒产生的热量为Q，现把它接到交流电源E，每秒产生的热量为2Q，则交流电压的最大值是22答案：C右图表示一交变电流随时间而变化的图象，此交流电流的有效值是A.52AB.5A2答案：B正弦交流电压U=50sin314t(V)，加在一氖管两端，已知当氖管两端的电压达到252v 时才开始发光，则此氖管在一个周期内发光的总时间为A.0.02 答案：C二、填空题(每空3分，共18分)如图所示为某正弦交变电流的图象，其最大值为________，周期为________，线圈转动的角速度为________，电流的瞬时值表达式为________.答案：20A ，，314rad ／s ，i=20sin314t(A)将一电热器接在10V 直流电源上，在时间t 内可将一壶水烧开.现将电热器接到一个U=10sinωt(V)的交变电源上，煮开同一壶水需时间________；若接到另一交流电源上，需要时间为t ／3，那么这个交流电源最大值为________. 答案：2t 106(V)三、计算题(13题10分，14题、15题各11分，共32分)某电路两端交流电压u=Usin100πt(V)，在t=时刻，电压u 值为10V.求接在此电路两端的电压表示数.如将阻值为R 的电阻接在此交流电压上时功率为P ；而改接在电压为U 0的直流电压上时功率为P ／2，求U 0值.答案：解：根据u=U m sin100πt，代人t=时的电压值，10=π得U m =10V而交流电压表的示数反映的是有效值故U=m U 21= 由功率关系P=RU 2和R U P 2120 得所求直流电压的值U 0=21U=m U 21=5V 一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴转动.线圈匝数n=100.穿过每匝线圈的磁通量φ随时间按正弦规律变化，如图所示.发电机内阻r=，外电阻R=95omega ，.已知感应电动势的最大值E m =nφm ω，其中φm 为穿过每匝线圈磁通量的最大值.求串联在外电路的交流电流表(内阻不计)的读数.答案：解：由题中可知感应电动势的最大值：E m =nωφm ①设线圈在磁场中转动的周期为T ，则有ω=T2π② 根据欧姆定律，电路中电流的最大值为 I m =rR E m +③ 设交流电流表的读数为I ，它是有效值，则 I=m I 21④ 由题中的φ-t 图线可读出：φm =×10-2Wb T=×10-2s解以上各式，并代人数据得I=1.4A发电机转子是匝数n=100，边长L=20cm 的正方形线圈，其置于磁感应强度B=的匀强磁场中，绕着垂直磁场方向的轴以ω=100π(rad／s)的角速度转动，当转到线圈平面与磁场方向垂直时开始计时.线圈的电阻r=1omega ，外电路电阻R=99omega.试求：(1)写出交变电流瞬时值表达式；(2)外电阻上消耗的功率；(3)从计时开始，线圈转过3π过程中，通过外电阻的电荷量是多少答案：解：(1)电动势的最大值：E m =nBωL 2=200π=628(V)根据闭合电路欧姆定律得I m =rR E m +=6.28A 故交变电流瞬时值表达式：i=πt(2)电流的有效值I=m I 21 由P=I 2R 得外电阻上的消耗功率： P=(m I 21)2R=×103W (3)从计时开始到线圈转过3π过程中，平均感应电动势由E=n t ∆∆Φ得 =E t2BL n t cos60n 2m m ∆•=∆︒Φ-Φ 平均电流：=+=rR E I =nB 2L 2／2(R+r)·Δt通过外电阻的电荷量：q=I ·Δt=()=+r R 2L nB 225×10-3C电感和电容对交变电流的影响一、选择题(每题5分，共50分)关于电感对交变电流的影响，下列说法中正确的是A.电感不能通直流电流，只能通交变电流B.电感对各种不同频率的交变电流的阻碍作用相同C.同一只电感线圈对频率低的交变电流的阻碍较小D.同一只电感线圈对频率高的交变电流的阻碍较小.答案：C如图所示，白炽灯和电容器串联后接在交变电源的两端，当交变电源的频率增加时A.电容器电容增大B.电容器电容减小C.电灯变暗D.电灯变亮答案：D两个相同的灯泡L 1和L 2，分别与两个相同的电容器C 1和C 2连接，如图所示.图中甲电路两端加恒定电压U 1，乙电路两端加最大值的正弦交变电压U 2，则此两灯的发光情况是灯比L2灯亮灯发光，L2灯不发光灯不发光，L2灯发光 D.两灯亮度相同答案：C如图所示的交流电路中，如果电源电动势的最大值不变，交流电的频率增大时，可以观察到三盏电灯亮度的变化情况是、L2、L3亮度都不变变暗，L2不变、L3变亮变暗、L2变亮、L3不变变亮、L2变暗、L3不变答案：C下列关于低频扼流圈和高频扼流圈的阻碍作用的说法中，正确的有A.低频扼流圈对低频交流电有很大的阻碍作用，对高频交流电的阻碍作用就更大B.低频扼流圈对低频交流电有很大的阻碍作用，对高频交流电的阻碍作用就较小C.高频扼流圈对高频交流电有很大的阻碍作用，对低频交流电的阻碍作用就更大D.高频扼流圈对高频交流电有很大的阻碍作用，对低频交流电的阻碍作用就较小答案：AD如图所示，某电子电路的输入端输入电流既有直流成分，又有交流低频成分和交流高频成分.若通过该电路只把交流的低频成分输送到下一级，那么关于该电路中各器件的作用，下列说法中正确的有在此的功能为通直流，阻交流，叫高频扼流圈在此的功能为通交流，隔直流，叫隔直电容在此的功能为通高频、阻低频，叫做高频旁路电容D.上述说法都不对答案：BC对电容器能通交变电流的原因，下列说法中正确的有A.当电容器接到交流电源上时，因为有自由电荷通过电容器，电路中才有交变电流B.当电容器接到交流电源上时，电容器交替进行充电和放电，电路中才有交变电流C.在有电容器的交流电路中，没有电荷定向移动D.在有电容器的交流电路中，没有电荷通过电容器答案：BD如图所示为某电器中电路的一部分，当输入有直流成分、交流低频成分和交流高频成分的电流后，在其输出端得到可调大小的交流低频成分，那么有关各元器件的作用的说法中，正确的有为高频旁路电容器，交流高频成分被该电容器短路为滑动变阻器，它的滑动片上下移动可以改变输出端电压的大小为隔直电容器，交流低频成分通过该电容输出的电容较大、C2的电容较小答案：ABC如图所示，开关S与直流恒定电源接通时，L1、L2两灯泡的亮度相同，若将S与交变电源接通和L2两灯泡亮度仍相同比L2更亮些比L2更暗些D.若交变电源电压的有效值与直流电压相同，两灯与原来一样亮答案：B如图所示，L1、L2为两个相同的灯泡，开关S接通恒定直流电源时，灯泡L1发光，L2不亮，后将S与有效值和直流电压相同的交变电源接通，这时A，L2比L1更亮些比L1更暗些仍然不亮DL2可能和L1一样亮答案：D二、填空题(每空5分，共25分)如左图所示电路，一电感线圈和一个"220V40W"的灯泡串联，电路两端接在220V的交变电路中，如果将电感线圈的铁芯抽去，则灯泡的发光情况是________.如右图所示的电路中，一个电容器和一个灯泡串联，接在交变电路中，灯泡恰能正常发光，若将电容器两板间距离增大些，则灯泡的发光情况是________.答案：变亮、变暗两只完全相同的灯泡L1和L2分别与相同的电感串联，组成如图所示的甲、乙两个相同的部分电路.现在甲电路两端加恒定电压U，L1灯发光；而在乙电路两端加最大电压为2U，的正弦交变电压，L2灯也发光.比较两灯的明暗程度，是L1灯的亮度________L2灯亮度.(填“大于”、“等于”、“小于”)答案：大于如图所示电路，当在a、b两端加上直流电压时，L1正常发光，L2不亮；当a、b两端加上同样电压的交变电流时，L1发光亮度变暗，而L2正常发光.则A、B分别为________和________.答案：电感线圈、电容器三、计算题(共25分)(12分)如图所示是常用电器中电源部分的滤波装置，当输入端输入含有直流成分、交流高频成分和交流低频成分的电流后，能在输出端得到稳定的直流电，试分析其工作原理及各电容和电感的作用.答案：当含有多种成分的电流输入到C 1两端时，由于C 1通交流、隔直流的功能，电流中的交流成分被衰减，而L 有通直流、阻交流的功能，就只有直流成分的电流通过L ，到C 2两端时，C 2进一步滤除电流中的残余交流成分，这样输出端得到的就是稳定的直流电.(13分)如图所示的电路，电源电压U=20sin314t(V)，设二极管正向电阻为零，反向电阻为无限大，负载R=20omega ，若其中一个二极管断路，求R 中消耗的功率.答案：解：图示电路中其中一个二极管断路相当于半波整流，在导电的半周期的功率为P 1=I 2R=R R U 212I 2m 2m •⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛=10W 而在截止的半周期内的功率P 2=0故一个周期内，电阻R 上消耗的功率为：()21P P 21P +==5W 变压器一、选择题(每题5分，共50分)对于理想变压器，下列说法中正确的是A.原线圈的输入功率随着副线圈的输出功率增大而增大B.原线圈的输入电流随着副线圈的输出电流增大而增大C.原线圈的电压不随副线圈的输出电流变化而变化D.当副线圈的电流为零时，原线圈的电压也为零答案：ABC如图所示，理想变压器原副线圈匝数之比n 1：n 2=4：1，当导体棒L 在匀强磁场中向左做匀速直线运动时，电流表A 1的示数12mA ，则电流表A 2的示数为D.与负载R 的值有关答案：B如图所示，一个理想变压器，初、次级线圈匝数比为10：1，把初级线圈接入U=2202sin100πtV 的交流电源，那么A.用交流电压表测量次级输出电压为2202VB.次级交流电的频率为100HzC.次级接入R=22omega 的电阻，则初级线圈的电流为1AD.次级接入，R=22omega 的负载，则变压器的输入功率为22W答案：D将输入为220V，输出为6V的变压器，改绕成输出为30V的变压器.若副线圈原来的匝数为30匝，原线圈匝数不变，则副线圈应增加的匝数是匝匝匝匝答案：B如图所示，在绕制变压器时，某人将两个线圈绕在图示变压器铁芯的左右两个臂上，当通以交流电时，每个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈，另一半通过中间臂，已知线圈1、2的匝数比n1：n2=2：1，在不接负载的情况下A.当线圈1输入电压220V时，线圈2输出电压为110VB.当线圈1输入电压220V时，线圈2输出电压为55VC.当线圈2输入电压110V时，线圈1输出电压为220VD.当线圈2输入电压110V时，线圈1输出电压为110V答案：BD使用理想变压器给总电阻为R的电路供电，变压器输入电压保持一定时，下列各项措施中，可以使变压器的输入功率一定增加的是A.副线圈匝数和负载R不变，增加变压器原线圈匝数B.原线圈匝数和负载R不变，增加变压器副线圈匝数C.原、副线圈匝数不变，增加负载R的阻值D.增加负载R的阻值和原线圈匝数，副线圈匝数减少答案：B如图所示的含有变压器的交流电路中，A1、A2都是交流电流表，在开关S从闭合到断开的过程中，A1、A2电流表的读数I1和I2的变化情况是变大，I2变小变小，I2变大、I2都变小、I2都变大答案：C一理想变压器，原副线圈的匝数比n1：n2=1：2，电源电压u=2202sinωtV，原线圈电路中接人一熔断电流I0=1A的保险丝，副线圈中接人一可变电阻R，如图所示，为了使保险丝不致熔断，调节R时，其阻值最低不能小于2，2答案：C如图所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接两个相同的灯泡L1和L2，输电线的等效电阻为R开始时，开关S断开.当S接通时，以下说法中正确的是A.副线圈两端M 、N 的输出电压减小B.副线圈输电线等效电阻R 上的电压降增大C.通过灯泡L 1的电流减小D.原线圈中的电流增大答案：BCD如图所示，四个相同的电灯与理想自耦变压器连接，当接上交流电源后，四个电灯均正常发光，则初级与次级的电压之比U 1：U 2为：1 ：1：1 ：1答案：C二、填空题(每空4分，共24分)一台调压器原线圈匝数为3600匝，当电路电压降为180V 时，副线圈要想得到220V 的电压时，应将副线圈的匝数调整为________匝；若此时用电器的工作电流为0.9A ，则原线圈中的电流为________A答案：4400，如图所示为一理想变压器，原副线圈的匝数比n 1：n 2=4：1，原线圈回路中的电阻A 与副线圈回路中的负载电阻B 的阻值相等.a 、b 端加一定交流电压后，两电阻消耗功率之比P A ：P B =________.两电阻端电压之比U A ：U B =________.答案：1：161：4如图所示为理想变压器供电示意图，A 为与原线圈串联的灯泡，A 1、A 2为副线圈的负载，当闭合开关S 后(不考虑温度对灯丝电阻的影响)，各灯泡亮度的变化情况是A 1________，A 2________.(填“变亮”、“变暗”或“不变”)答案：变亮、变亮三、计算题(每题13分，共26分)如图所示，一理想变压器上绕有A 、B 、C 三个线圈，匝数比n A ：n B ：n C =4：2：1，在副线圈B 和C 的两端各接一个相同的电阻R ，当原线圈A 与交变电源连接时，交变电流表A 2的示数为I 0，则交变电流表A 1的示数为多少答案：解：由C B C B n n U U =2可得U C =21U B ，I c =21I 0 对于理想变压器有P 1=P 2+P 3，即I A U A =I 0U B +I C U c所以I A =⎪⎭⎫ ⎝⎛•+=+0A C0A B C A C 0C B I 21n n I n n I U U I U U 解得结果为I A =5I 0／8一单相变压器原副线圈匝数比为20：1，原线圈两端电压U 1=220V ，副线圈电阻r 2=1omega ，负载电阻R=19omega.求副线圈输出电压U 2、原线圈输人功率P 1及变压器的效率.答案：解.由2121n n E E =得E 2=11V 由E 2=U 2+I 2r 2=I 2(R+r 2)得I 2=22r R E +=0.55A 则U 2=I 2R= I 1=212I n n =0.028A 原线圈的输入功率为P 1=I 1U 1=输出功率为：P 2=I 2U 2= 变压器的效率为：η=12P P ×100％=95％电能的输送一、送择题(每题5分，共50分)远距离输送交流电都采用高压输电.我国正在研究用比330kV 高得多的电压进行输电.采用高压输电的优点是A.可节省输电线的铜材料B.可根据需要调节交流电的频率C.可减少输电线上的能量损失D.可加快输电的速度答案：AC某发电厂原来用11kV 的交流电压输电，后来改用升压变压器将电压升高到220kV 输电，输送的电功率都是P ，若输电线路的电阻为R ，则下列说法中正确的是A.根据公式，I=P ／U ，提高电压后输电线上的电流降为原来的1／20B.根据公式I=U ／R ，提高电压后输电线上的电流增为原来的20倍C.根据公式P=I 2R ，提高电压后输电线上的功率损耗减为原来的1／400D.根据公式P=U 2／R ，提高电压后输电线上的功率损耗将增大为原来的400倍答案：AC如图所示，理想变压器的原线圈接高电压，降压后通过一段电阻不可忽略的线路接用电器.S 原来闭合，且R 1=R 2.现将S 断开，那么交流电压表的示数U ，交流电流表的示数I 和用电器R 1上的功率P 1将分别是增大，I 增大，P 1增大增大，I 减小，P 1增大减小，I 减小，P 1减小减小，I 增大，P 1减小答案：B一小水电站，输出的电功率为20kW ，输电线总电阻为，如果先用400V 电压输送，后又改用2000V 电压输送，则输送电压提高后，输电导线上损失的电功率的变化情况是A.减少50WB.减少1200WC.减少×106WD.增大×106W 答案：B输电线的电阻共计r ，输送的电功率是P ，用电压U 送电，则用户能得到的电功率为B.r U P P 2⎪⎭⎫ ⎝⎛-C.r U P 2-D.r U P 2⎪⎭⎫ ⎝⎛ 答案：B某发电厂发电机的输出电压为U 1，发电厂至学校的输电导线总电阻为R ，通过导线的电流为I ，学校得到的电压为U 2，则输电导线上损耗的功率可表示为 A.R U 21 B.()R U U 221- (U 1-U 2)答案：BCD某用电器距离供电电源L ，线路上的电流为I ，若要求线路上的电压降不超过U ，已知输电导线的电阻率为ρ，那么该输电导线的横截面积的最小值是 A.U lI ρ ρ C.U lI 2ρ D.ρI 2UL 答案：C分别用1100V 和22000V 的电压输电，若输送的电功率相同，导线的材料和送电距离也相同，则当两次输电损失的电功率相等时，两次所用导线的横截面积之比为：20 ：1 ：400 ：1答案：D发电机的端电压为250V ，输出功率为10kW ，输电线电阻为5omega ，远距离输电时A.不采用高压输电，终端用户电压一定达220VB.用高压输电，输电线损失功率5％，终端用户电压为C.用高压输电，终端得到220V 电压，输电线损失不多于5％时，所用升压和降压变压器匝数比分别为1：4和5：1D.用10000V 高压输电，输电线损失为％答案：D在电能输送的电功率一定时，输电线上损失的功率A.与输送电压的平方成正比B.与输送电压的平方成反比C.与输送电流成正比D.与输送电流的平方成正比答案：BD二、填空题(每空6分，共24分)用10kV 高压输送电功率为100kW 的交流电，在输电线上损失2％的电功率，输电线的总电阻为________omega ；如改用5kV 电压输送100kW 的交流电，输电线上损失的电功率为________kW.答案：20，8从甲地通过某输电线向乙地输送×105kW 电功率，如果用×103V 电压送电，输电线上损失的电功率为×l02kW;如果改用×l05V 电压送电，输电线上损失的电功率为________kW ，若要求两次损失的电功率相同，则两次所用导线的横截面积之比为S 1：S 2=________.答案：1，400：1三、计算题(每题13分，共26分)一台交流发电机的输出功率为50kW ，输出电压为240V ，输电线总电阻R=30omega ，允许损失功率为输出功率的6％，为满足用电需求，则该输电线路所用的理想的升压、降压变压器的匝数比各是多少能使多少盏“220V100W"的电灯正常发光答案：解；按设计要求ΔP 线=ηP 输=6％×50kW=3kW 得输电线中电流I 2=R P 线∆=10A升压变压器的输出电压：U 2=2I P 输=5kV 升压变压器原，副线圈匝数比：12565000240U U n n 2121===输电线损失电压：ΔU 线=I 2R=300V降压变压器的输入电压U'1=U 2-ΔU 线=5000—300=4700V 降压变压器原副线圈匝数比：112352204700U''U n'n'2121=== 降压变压器的输人功率P'输=P 输-ΔP 线=50-3=47kW每盏电灯正常发光时的功率P 灯=100w所以能使电灯正常发光的盏数：N=1001047P P 3⨯=灯输=470盏利用太阳电池这个能量转换器件将辐射能转变为电能的系统又称光伏发电系统.光伏发电系统的直流供电方式有其局限性，绝大多数光伏发电系统均采用交流供电方式. 将直流电变为交流电的装置称为逆变器.(1)用逆变器将直流电变为交流电进行供电有哪些好处请简要回答.(2)有一台内阻为1omega 的太阳能发电机，供给一个学校照明用电，如图所示，升压变压器匝数比为1：4，降压变压器的匝数比为4：1，输电线的总电阻R=4omega ，全校共22个班，每班有"220V40W"灯6盏，若全部电灯正常发光，则①发电机输出功率多大②发电机电动势多大③输电效率多少④若使灯数减半并正常发光，发电机输出功率是否减半答案：解：(1)可以改变电压的大小以适应不同的需要；通过升压、降压在远距离输送电中减少电能在输电线上的损耗，提高供电效率.所以用逆变器将直流电变为交流电，可以扩大发电系统的利用率.(2)①发电机的输出功率：P 出=nP 灯+22I R而I 2=灯nI I 41413= 所以，P 出=22×6×40+2422040622⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯×4=5425W ②E=U 1+I 1r ，r 为发电机内阻，U 1=41U 2 U 2=4U 3+I 2R=4×220+6×4=904V；I 1=4I 2所以，E=4904+4×6×1=250V ③η=出灯出用P P P P ==97%。

第五章交变电流章末测试卷三(答案含解析)—人教版高中物理选修3-2

人教版物理选修3-2第五章交变电流章末测试卷三一、单选题(共30分)1．(本题3分)如图所示为一交变电流的图象，则该交变电流的有效值为多大（）A．I0B．32I0C．02+I0D．022．(本题3分)如图甲所示，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的中心轴OO’匀速转动，从某时刻开始计时，产生的感应电动势e随时间t的变化曲线如图乙所示，若线圈匝数N=100匝，外接电阻R=70Ω，线圈电阻r=10Ω，则下列说法正确的是（）A．通过线圈的最大电流为1.25A B．线圈的角速度为50rad/sC．电压表的示数为502V D．穿过线圈的最大磁通量为2πWb3．(本题3分)如图所示，矩形闭合导线框abcd处于水平方向的匀强磁场中，线框绕垂直于磁场方向的轴OO′匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，变压器副线圈接有一只“11V，33W”的灯泡.当灯泡正常发光时，变压器输入电压u=33√2cos10πt(V).下列说法正确的是（）A．图示位置可能是计时起点B．图示位置通过线框的磁通量变化率最小C．变压器原、副线圈匝数之比为3√2:1D．电流表A的示数为√2A4．(本题3分)如图所示，电阻不计面积为S的矩形线圈在匀强磁场B中绕垂直于磁场的轴以角速度ω匀速转动，t＝0时刻线圈平面与磁场垂直，产生e＝2202sin100πtV的正弦交流电，理想变压器的原、副线圈匝数比为10:1，灯泡的电阻R L＝10Ω(不考虑电阻的变化)，C为电容器，L为直流电阻不计的自感线圈，刚开始开关S断开，下列说法正确的是()A．线圈从t＝0时刻到转过180°的过程中矩形线圈的磁通量变化量为零B．交流电压表的示数为202VC．闭合开关S后，电阻R上不产生焦耳热D．灯泡的功率小于48.4W5．(本题3分)远距离输电线路的示意图如图所示，若发电机的输出电压不变，那么当用户用电的总功率增大时，下列说法错误的是（）A．升压变压器的原线圈中的电流变大B．升压变压器的输出电压升高C．降压变压器的输出电压降低D．输电线上损失的功率增大6．(本题3分)如图所示,某小型发电站发电机输出的交变电压为500V,输出的电功率为50kW,用电阻为3Ω的输电线向远处输电,要求输电线上损失的功率为输电功率的0.6% ,则发电站要安装一升压变压器,到达用户再用降压变压器变为220V供用户使用(两个变压器均为理想变压器)．对整个输电过程,下列说法正确的是()A．升压变压器的匝数比为1:100B．输电线上的电流为100AC．输电线上损失的功率为300WD．降压变压器的输入电压为4700V7．(本题3分)当交流发电机的转子线圈平面与磁感线平行时，电流方向如图所示，当转子线圈平面旋转到中性面位置时（）A ．线圈中的感应电流最大，方向将不变B ．线圈中的感应电流最大，方向将改变C ．线圈中的感应电流等于零，方向将不变D ．线圈中的感应电流等于零，方向将改变8．(本题3分)如图所示，边长为L=0.2 m 的正方形线圈abcd ，其匝数n=10，总电阻为r=2Ω，外电路的电阻为R=8Ω，ab 的中点和cd 的中点的连线OO'恰好位于匀强磁场的边界线上，磁场的磁感应强度B=1T ，若线圈从图示位置开始计时，以角速度ω= 2 rad/s 绕OO'轴匀速转动．则以下判断中正确的是（）A ．闭合电路中感应电动势的瞬时表达式e=0.8sin 2tB ．从t=0到t=4π 时间内，通过R 的电荷量q=0.02C C ．从t=0到t=4π时间内，电阻R 上产生的热量为Q = 3.2π×10-4J D ．在t=4π时刻，磁场穿过线圈的磁通量为零，此时线圈中的磁通量随时间变化最慢 9．(本题3分)如图，理想变压器原、副线圈的匝数比为2∶1，原线圈一侧接一输出电压恒为U 1的正弦交流电源，电阻R 1，R 2，R 3，R 4的阻值相等。

交变电流的测试题(有答案)

《交变电流》测试题命题：廖南英审核：李炳南班别：姓名：总分：一．选择题（每题4分，共36分）1、矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，线圈中产生正弦式交流电。

当线圈转到中性面位置时，下列说法正确的是（ D ）A ．穿过线圈的磁通量最大，线圈中的感应电动势最大B ．穿过线圈的磁通量最小，线圈中的感应电动势最小C ．穿过线圈的磁通量最小，线圈中的感应电动势最大D ．穿过线圈的磁通量最大，线圈中的感应电动势最小2、矩形金属线圈共10匝，绕垂直磁场方向的转轴在匀强磁场中匀速转动，线圈中产生的交流电动势e 随时间t 变化的情况如图所示.下列说法中正确的是（ D ）A .此交流电的频率为0.2HzB .此交流电动势的有效值为1VC .t =0.1s 时，线圈平面与磁场方向平行D .线圈在转动过程中穿过线圈的最大磁通量为1001Wb3、下列四幅图能正确反映我国居民日常生活所用交流电的是（ C ）4、如图是交流发电机的示意图。

线圈abcd 在磁场中匀速转动产生交流电。

线圈的ab 边和cd 边连在两个金属滑环上，两个滑环通过金属片做的电刷和外电路相连。

当线圈沿逆时针方向转动时，关于电流方向以下判断正确的是（ B ） A ．当线圈转到图甲的位置时，线圈中的电流方向为d →c →b →a B ．当线圈转到图乙的位置时，线圈中的电流方向为a →b →c →d C ．当线圈转到图丙的位置时，线圈中的电流方向为d →c →b →a D ．当线圈转到图丁的位置时，线圈中的电流方向为a →b →c →dt /s5、如图，矩形线圈abcd 在匀强磁场中，绕OO ′轴匀速转动，产生的交变电动势为e=Emsin ωt ，如果将其转速增加一倍，其他条件保持不变，则电动势的表达式为( B )A . e=E m sin ωt B. e=2E m sin2ωtC. e=2E m sin ωtD. e=E m sin2ωt 6、如图所示为理想变压器，三个灯泡L 1、L 2、L 3都标有“5V ，5W ”，L 4标有“5V ，10W ”，若它们都能正常发光，则变压器原、副线圈匝数比n 1∶n 1和ab 间电压应为（ A ）A ．2∶1，25VB ．2∶1，20VC ．1∶2，25VD ．1∶2，20V7、在电能的输送过程中，若输送的电功率一定、输电线电阻一定时，对于在输电线上损失的电功率，有如下四种判断其中正确的是（ B ）①和输送电线上电压降的平方成反比 ②和输送电压的平方成正比 ③和输送电线上电压降的平方成正比 ④和输送电压的平方成反比A . ①和②B . ③和④C . ①和④D . ②和③8、一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，周期为T ，从中性面开始计时，当转过四分之一个周期的时间时，感应电动势的瞬时值为2V ，则此交变电动势的有效值为（ C ） A ．22VB ．2VC ．2VD ．22V9、正弦交变电源与电阻R 、交流电压表按照图1所示的方式连接，R =10Ω，交流电压表的示数是10V .图2是交变电源输出电压u 随时间t 变化的图象.则（ C ）A .通过R 的电流i R 随时间t 变化的规律是i R =2cos100πt (A)B .通过R 的电流i R 随时间t 变化的规律是i R =2cos50πt (V)C .R 两端的电压u R 随时间t 变化的规律是u R =52cos100πt (V)D .R 两端的电压u R 随时间t 变化的规律是u R =52cos50πt (V) 二、双项选择题（每题6分，共36分）1、如下图所示，表示交变电流的图象是（ CD ）-2sU -U3L 42、关于交流电的有效值和最大值，下列说法正确的是（ BC ） A ．任何形式的交流电压的有效值都是U=0.707U m 的关系 B ．只有正弦交流电才具有U=0.707U m 的关系 C ．照明电压220V ，动力电压380V 指的都是有效值 D ．交流电压表和电流表测量的是交流电的最大值3、一矩形线圈在匀强磁场中转动，产生的感应电动势t E π100sin 2220=V ，则下列说法不正确的是（ AD ）A ．交流电的频率是π100B ．0=t 时，线圈位于中性面C ．交流电的周期是0.02 sD ．t =0.05s 时，E 有最大值4、一正弦交流电的电流随时间变化的规律如图所示．由图可知（ CD ）A ．该交流电的频率是50HzB．该交流电的电流有效值为AC ．该交流电的电流瞬时值的表达式为i=2sin(50πt)(A)D ．若该交流电流通过R=10Ω的电阻，则电阻消耗的功率是20W5、在家用交流稳压器中，变压器的原、副线圈都带有滑动头，如图所示.当变压器输入电压发生变化时，可上下调节P 1、P 2的位置，使输出电压稳定在220V 上.现发现输出电压低于220V ，下列措施正确．．的是( AD ) A .P 1不动，将P 2向上移或P 2不动，将P 1向下移B . 将P 1向下移，同时P 2向下移C .将P 1向上移，同时P 2向下移D .将P 1向下移，同时P 2向上移6、在某交流电电路中，有一正在工作的变压器，它的原线圈匝数n 1=600匝，电源电压为U 1=220V ，原线圈串联一个0.2A 的保险丝，副线圈n 2=120匝，为保证保险丝不被烧断，则（ AC ）A ．负载功率不能超过44WB ．副线圈电流最大值不能超过1AC ．副线圈电流有效值不能超过1AD ．副线圈电流有效值不能超过0.2A二．填空题（每题2分，共12分）1、如图5-19所示的理想变压器的原、副线圈电路中分别接有4个完全相同的灯泡，而且全都正常发光，那么，这三个线圈的匝数之比n n n 123∶∶=；如果n 3两端的输出电压为U ，则变压器的输入电压U 1= ，电源的输出电压U 0=。

新人教版高中物理选修二第三章《交变电流》检测题(含答案解析)

一、选择题1．(0分)[ID ：128886]交流发电机的输出电压为U ，采用图示理想变压器输电，升压变压器原、副线圈匝数比为m ，降压变压器原、副线圈匝数之比为n ，输电导线电阻为r ，用户的工作电压为U 。

下列说法正确的是（）A ．mn =1B ．mn >1C ．输电线上损失的功率为222(1)mn U m r - D ．输电线上损失的功率为2U mr2．(0分)[ID ：128882]如图所示，面积为S 的线圈均绕其对称轴或中心轴在匀强磁场B 中以角速度ω匀速转动，能产生正弦交变电动势sin e BS t ωω=的图是（）A ．B ．C ．D ．3．(0分)[ID ：128869]某小型电站用两根单位长度内电阻为42.510/m -⨯Ω的电缆直接向10公里外的山区送电，已知其输出电功率是61.210⨯kW 。

现用200kV 电压输电，则下列说法正确的是（）A ．输电线上输送的电流大小为4410⨯AB ．输电线上由电阻造成的损失电压为30kVC ．若改用500kV 电压输电，根据欧姆定律，输电电流变为原来的2.5倍D ．若改用50kV 电压输电，则输电线上损失的功率为6810⨯kW4．(0分)[ID ：128849]对于如图所示的电流i 随时间t 做周期性变化的图象，下列说法中正确的是（）A．电流大小变化，方向不变，是直流电B．电流大小、方向都变化，是交流电C．电流的周期是0.2s，最大值是0.2AD．电流做周期性变化，是交流电5．(0分)[ID：128846]如图所示，一个理想变压器原线圈的匝数为 50 匝，副线圈的匝数为100 匝，原线圈两端接在光滑的水平平行导轨上，导轨间距为 L=0.4m．导轨上垂直于导轨有一长度略大于导轨间距的导体棒，导轨与导体棒的电阻忽略不计，副线圈回路中电阻R ＝20Ω，图中交流电压表为理想电压表．导轨所在空间有垂直于导轨平面、磁感应强度大小为 1T 的匀强磁场．导体棒在水平外力的作用下运动，其速度随时间变化的关系式为：v ＝5sin10πt (m/s)，则下列说法正确的是( )A．水平外力为恒力B．电压表的示数为52VC．R 的功率为 0.2WD．变压器铁芯中磁通量变化率的最大值为 0.04Wb/s6．(0分)[ID：128844]下列说法正确的是（）A．导体做切割磁感线运动，导体内一定会产生感应电流B．电磁感应现象中，感应电流的磁场总是跟原来的磁场方向相反C．交流电设备上所标的电压和电流值都是交变电流的最大值D．穿过闭合线圈的磁通量发生变化，线圈中一定有感应电流7．(0分)[ID：128831]如图所示为演示交变电流产生的装置图，关于这个实验，正确的说法是（）A．线圈经过图示位置时，电流方向发生改变B．图示位置为中性面，线圈中无感应电流C．图示位置ab边的感应电流方向为a bD．线圈平面与磁场方向平行时，磁通量变化率为零8．(0分)[ID：128827]电压互感器和电流互感器是利用变压器原理对高压电路或是高电流电路进行测量的工具，钳形电流表就是电流互感器的一种（如图），它可以在不改变被测电路结构的情况下直接测出电路电流，它的测量过程如图a 所示，此时正在测量一台正常工作电动机的电缆线的电流，其内部变压器可以视为理想变压器，内部结构如图a 右侧所示（电流表表盘上刻度值已经转换成被测电流值）。

交变电流章末测试(答案)

选修3-2 交变电流传感器(时间100分钟，满分120分)命题设计难度题号较易中等稍难目标交变电流的产生6、87、12、13描述交变电流的“四值” 5变压器的原理及U、I与n的1、4、911关系传感器2、3、10交变电流的产生14、15与变压器综合交变电流的16综合应用一、单项选择题(本题共7小题，每小题5分，共35分)1．如图1所示，电路中有四个完全相同的灯泡，额定电压均为U，额定功率均为P，变压器为理想变压器，现在四个灯泡都正常发光，则变压器的匝数比n1∶n2和电源电压U1分别为()A．1∶22U B．1∶24UC．2∶14U D．2∶12U解析：设灯泡正常发光时，额定电流为I0.由题图可知，原线圈中电流I原＝I0，副线圈中两灯并联，副线圈中电流I副＝2I0，U副＝U，根据理想变压器的基本规律：I原n1＝I副n2得n1∶n2＝2∶1；U原/U副＝n1/n2得U原＝2U，所以U1＝4U.C项正确．答案：C2．(2008·江苏高考)2007年度诺贝尔物理学奖授予了法国和德国的两位科学家，以表彰他们发现“巨磁电阻效应”．基于巨磁电阻效应开发的用于读取硬盘数据的技术，被认为是纳米技术的第一次真正应用．在下列有关其他电阻应用的说法中，错误的是() A．热敏电阻可应用于温度测控装置中B．光敏电阻是一种光电传感器C．电阻丝可应用于电热设备中D．电阻在电路中主要起到通过直流、阻碍交流的作用解析：热敏电阻对温度很敏感，光敏电阻对光照很敏感，电阻丝可用于电加热，这很常见，所以A、B、C三个说法均正确；交流电、直流电均可通过电阻，电阻对它们均可产生阻碍作用，所以D错误．答案：D3．如图2所示，R1为定值电阻，R2为负温度系数的热敏电阻(负温度系数热敏电阻是指阻值随温度的升高而减小的热敏电阻)，L为小灯泡，当温度降低时()A．R1两端的电压增大B．电流表的示数增大C．小灯泡的亮度变强D．小灯泡的亮度变弱解析：温度降低时R2的阻值增大，干路电流减小，R1两端电压、电流表示数都减小，灯泡两端电压变大、亮度变强．只有C项正确．答案：C4．(2009·四川高考)如图3甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，R1＝20 Ω，R2＝30 Ω，C为电容器，已知通过R1的正弦式电流如图乙所示，则()A ．交变电流的频率为0.02 HzB ．原线圈输入电压的最大值为200 2 VC ．电阻R 2的电功率约为6.67 WD ．通过R 3的电流始终为零解析：由图乙可知交变电流的频率为50 Hz ，所以A 错．副线圈电压最大值U 2＝I 2R 2＝20 V ，由U 1n 1＝U 2n 2可知U 1＝200 V ，B 错．R 1和R 2并联，P 2＝(U 22)2/30≈6.67 W ，C 对．因电容器接交变电流有充、放电现象，故D 错．答案：C5．多数同学家里都有调光台灯、调速电风扇，过去是用变压器来实现上述调节的，缺点是成本高、体积大、效率低，且不能任意调节灯的亮度或风扇的转速．现在的调光台灯、调速电风扇是用可控硅电子元件来实现调节的，如图4所示为一个经过双向可控硅电子元件调节后加在电灯上的电压，即在正弦式电流的每一个12周期中，前面的14被截去，从而改变了电灯上的电压．那么现在电灯上的电压为 ( )A ．U m B.U m2C.U m 2D.U m 4 解析：由有效值的定义知U 2R T ＝(U m 2)2R ×T2得U ＝U m2.C 项正确．答案：C6．如图5所示，一个匝数为10的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，周期为T .若把万用电表的选择开关拨到交流电压挡，测得a 、b 两点间的电压为20 V ，则可知：从中性面开始计时，当t ＝T /8时，穿过线圈的磁通量的变化率约为 ( ) A ．1.41 Wb/s B ．2.0 Wb/s C ．14.1 Wb/s D ．20.0 Wb/s解析：由于电压表测量的是交变电流的有效值，由此可以计算出交变电压的最大值为E m ＝2E ＝20 2 V.交变电压的瞬时值表达式为：e ＝202sin 2πTt 当t ＝T /8时的瞬时值为：e ＝20 V由法拉第电磁感应定律知，对应该时刻磁通量的变化率为ΔΦΔt ＝2.0 Wb/s ，故选项B 是正确的．答案：B7．一个闭合的矩形线圈放在匀强磁场中匀速转动，角速度为ω时，线圈中产生的交变电动势的最大值为E 0，周期为T 0，外力提供的功率为P 0.若使线圈转动的角速度变为2ω，线圈中产生的交变电动势的最大值为E ，周期为T ，外力提供的功率为P .则E 、T 和P 的大小为 ( ) A ．E ＝2E 0，T ＝12T 0，P ＝2P 0B ．E ＝E 0，T ＝12T 0，P ＝2P 0C ．E ＝2E 0，T ＝T 0，P ＝2P 0D ．E ＝2E 0，T ＝12T 0，P ＝4P 0解析：设线圈为N 匝，面积为S ，所在区域磁感应强度为B ，当角速度为ω时，产生的最大感应电动势E 0＝NBSω，周期T 0＝2πω，外力提供的功率P 0＝E 有2R ＝(NBSω)2(2)2R ＝N 2B 2S 2ω22R .当角速度为2ω时，产生的最大感应电动势E ＝2NBSω＝2E 0，周期T ＝2π2ω＝πω＝12T 0，外力提供的功率P ＝(NBS 2ω)2(2)2R ＝4N 2B 2S 2ω22R ＝4P 0.故选项D 对．答案：D二、多项选择题(本题共5小题，每小题6分，共30分．每小题有多个选项符合题意，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，错选或不答的得0分)8．(2010·扬州模拟)如图6所示，面积为S 、匝数为N 、电阻为r 的线圈与阻值为R 的电阻构成闭合回路，理想交流电压表并联在电阻R 的两端．线圈在磁感应强度为B 的匀强磁场中绕垂直于磁场的转动轴以角速度ω匀速转动．设线圈转动到图示位置的时刻t ＝0.则 ( )A ．在t ＝0时刻，线圈处于中性面，流过电阻R 的电流为0，电压表的读数也为0B ．1秒钟内流过电阻R 的电流方向改变ωπ次C ．在电阻R 的两端再并联一只电阻后，电压表的读数将减小D ．在电阻R 的两端再并联一只电容较大的电容器后，电压表的读数不变解析：图示位置为中性面，但由于产生的是正弦式电流，故流过电阻的瞬时电流是零，电压表的读数为其有效值，不是0，故A 错；线圈每转过一圈，电流方向改变2次，故1秒内电流方向改变的次数为2f ＝2×ω2π＝ωπ，B 正确；R 两端再并联电阻时，干路电流增大，路端电压减小，故电压表读数减小，C 正确；并上电容后，由于电路与交变电源相连，电容反复充电放电，该支路有电流通过，故电压表的读数也减小，D 错误．答案：BC9．利用如图7所示的电流互感器可以测量被测电路中的大电流，若互感器原、副线圈的匝数比n 1∶n 2＝1∶100，交流电流表A 的示数是50 mA ，则 ( ) A ．被测电路的电流的有效值为5 A B ．被测电路的电流的平均值为0.5 A C ．被测电路的电流的最大值为5 2 A D ．原、副线圈中的电流同时达到最大值解析：交流电流表示数为副线圈中电流的有效值，即I 2＝50 mA ＝0.05 A ，根据I 1I 2＝n 2n 1得，I 1＝5 A ，A 正确B 错误；原线圈(被测电路)中电流的最大值I 1m ＝2I 1＝52A ，C 项正确；原线圈中电流最大时，线圈中磁通量的变化率等于零，此时副线圈中的电流最小；原线圈中电流等于0时，磁通量的变化率最大，副线圈中电流最大；所以原、副线圈中的电流有相位差，故不能同时达到最大值，D 项错误．答案：AC10．计算机光驱的主要部分是激光头，它可以发射脉冲激光信号，激光扫描光盘时，激光头利用光敏电阻自动计数器将反射回来的脉冲信号传输给信号处理系统，再通过计算机显示出相应信息．光敏电阻自动计数器的示意图如图8所示，其中R 1为光敏电阻，R 2为定值电阻，此光电计数器的基本工作原理是()A．当有光照射R1时，处理系统获得高电压B．当有光照射R1时，处理系统获得低电压C．信号处理系统每获得一次低电压就计数一次D．信号处理系统每获得一次高电压就计数一次解析：R1、R2和电源组成一个闭合电路，只有R2两端获得高电压时，处理系统才能进行信号处理，当激光照到光敏电阻时，R1的阻值变小，总电流变大，则R2两端获得高电压，因此选A、D.答案：AD11．(2008·四川高考)如图9所示，一理想变压器原线圈接入一交流电源，副线圈电路中R1、R2、R3和R4均为固定电阻，开关S是闭合的.和为理想电压表，读数分别为U1和U2；和为理想电流表，读数分别为I1、I2和I3，现断开S，U1数值不变，下列推断中正确的是()A．U2变小，I3变小B．U2不变、I3变大C．I1变小、I2变小D．I1变大、I2变大解析：因为变压器的匝数与U1不变，所以U2不变，故两电压表的示数均不变．当S 断开时，因为负载电阻增大，故副线圈中的电流I2减小，由于输入功率等于输出功率，所以I1也将减小，C正确；因为R1的电压减小，故R2、R3两端的电压将增大，I3变大，B正确．答案：BC12．(2010·盐城模拟)面积为S的两个电阻相同的线圈，分别放在如图10所示的磁场中，图甲中是磁感应强度为B 0的匀强磁场，线圈在磁场中以周期T 绕OO ′轴匀速转动，图乙中磁场变化规律为B ＝B 0cos 2πtT ，从图示位置开始计时，则 ( )A ．两线圈的磁通量变化规律相同B ．两线圈中感应电动势达到最大值的时刻不同C ．经相同的时间t (t >T )，两线圈产生的热量相同D ．从此时刻起，经T /4时间，流过两线圈横截面的电荷量相同解析：图甲中的磁通量变化规律为Φ甲＝B 0S cos 2πT t ，图乙中磁通量的变化规律为Φ乙＝B 0S cos 2πTt .由于两线圈的磁通量变化规律相同，则两线圈中感应电动势的变化规律相同，到达最大值的时刻也相同，有效值E 也相同．又因两线圈电阻相同，所以Q ＝E 2R t 也相同．经过T 4时间，流过两线圈横截面的电荷量q ＝I ·T4也相同．故A 、C 、D 三项正确．答案：ACD三、计算题(本题共4小题，共55分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13．(10分)一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴转动，线圈匝数n ＝100.穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间按正弦规律变化，如图11所示，发电机内阻r ＝5.0 Ω，外电路电阻R ＝95 Ω.已知感应电动势的最大值E m ＝nωΦm ，其中Φm 为穿过每匝线圈磁通量的最大值．求串联在外电路中的交流电流表(内阻不计)的读数．解析：从Φ－t 图象可以看出Φm ＝1.0×10－2 Wb ，T ＝3.14×10－2 s ，已知E m ＝nωΦm ，又ω＝2πT ，故电路中电流最大值 I m ＝E m R ＋r ＝n ·2π·ΦmT (R ＋r )＝100×2×3.14×1.0×10－23.14×10－2×(95＋5.0)A ＝2 A.交流电流表读数I ＝I m /2≈1.4 A. 答案：1.4 A14．(14分)交流发电机的发电原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO ′匀速转动．一小型发电机的线圈共220匝，线圈面积S ＝0.05 m 2，线圈转动的频率为50 Hz ，线圈内阻不计，磁场的磁感应强度B ＝2πT ．为用此发电机所发出交变电流带动两个标有“220 V ,11 kW ”的电机正常工作，需在发电机的输出端a 、b 与电机之间接一个理想变压器，电路如图12所示，求：(1)发电机的输出电压有效值为多少？ (2)变压器原、副线圈的匝数比为多少？(3)与变压器原线圈串联的交流电流表的示数为多大？解析：(1)根据E m ＝NBSω＝1100 2 V 得输出电压的有效值为U 1＝E m2＝1100 V . (2)根据U 1U 2＝n 1n 2得n 1n 2＝51.(3)根据P 入＝P 出＝2.2×104 W 再根据P 入＝U 1I 1，解得I 1＝20 A. 答案：(1)1100 V (2)5∶1 (3)20 A15．(14分)为了减少因火电站中煤的燃烧对大气的污染，目前正大力发展水电站．某一水电站发电机组设计为：水以v 1＝3 m/s 的速度流入水轮机后以v 2＝1 m/s 的速度流出，流出水位比流入的水位低100 m ，水流量为Q ＝100 m 3/s ，水轮机效率为75%，发电机效率为80%，求：(g ＝10 m/s 2，水的密度ρ＝103 kg/m 3) (1)发电机组的输出功率是多少？(2)如果发电机输出电压为24 kV ，输电线路中能量损失为0.05%，输电线电阻为 19.5 Ω，那么所需升压变压器的原、副线圈匝数比是多少？解析：(1)时间t 内水流质量m ＝ρQt ，水轮机获得的机械能E ＝[mgh ＋12m (v 12－v 22)]×75%则发电机输出的电能E 电＝E ×80% 发电机的输出功率 P 0＝E 电t ≈6.02×107W.(2)发电机的输出电流 I 1＝P 0/U 1≈2508 A输电线路损失ΔP ＝P 0×0.05% 输电电流满足I 22＝ΔP /R ，得I 2≈39.3 A 则升压变压器原、副线圈匝数比： n 1∶n 2＝I 2∶I 1≈1∶64.答案：(1)6.02×107 W (2)1∶6416．(17分)如图13所示，一个半径为r 的半圆形线圈，以直径ab为轴匀速转动，转速为n ，ab 的左侧有垂直于纸面向里(与ab 垂直)的匀强磁场，磁感应强度为B .M 和N 是两个集流环，负载电阻为R ，线圈、电流表和连接导线的电阻不计，求： (1)从图示位置起转过1/4转的时间内负载电阻R 上产生的热量；(2)从图示位置起转过1/4转的时间内通过负载电阻R 的电荷量；(3)电流表的示数．解析：线圈绕轴匀速转动时，在电路中产生如图所示的交变电流．此交变电动势的最大值为E m ＝BSω＝B ·πr 22·2πn ＝π2Bnr 2.(1)在线圈从图示位置转过1/4转的时间内，电动势的有效值为 E ＝E m 2＝2π2Bnr 22电阻R 上产生的热量 Q ＝(E R )2R ·T 4＝π4B 2r 4n8R.(2)在线圈从图示位置转过1/4转的时间内，电动势的平均值为E ＝ΔΦΔt .通过R 的电荷量q ＝I ·Δt ＝ER ·Δt ＝ΔΦR ＝πBr 22R.(3)设此交变电动势在一个周期内的有效值为E ′，由有效值的定义得 (E m 2)2R ·T 2＝E ′2RT 解得E ′＝E m 2.故电流表的示数为 I ＝E ′R ＝π2r 2nB 2R.答案：(1)π4B 2r 4n 8R (2)πBr 22R (3)π2r 2nB 2R。

3-2第5章末检测(有答案)

1．某正弦式交变电流的电流i 随时间t 变化的图象如图C-2B-I 所示．由图可知 (B )A ．电流的最大值为10AB ．电流的有效值为10 AC ．该交流电的周期为0. 03sD ．该交流电的频率为0. 02 Hz2．当交流发电机的转子线圈平面与磁感线平行的时刻，电流方向如图C-2B-2中的箭头方向所示，当转子线圈旋转到中性面位置的时刻DA ．线圈中的感应电流最大，方向将不变B ．线圈中的感应电流最大，方向将改变C ．线圈中的感应电流等于零，方向将不变D ．线圈中的感应电流等于零，方向将改变3．如图C-2B-3所示，理想变压器原副线圈匝数之比为4:1，原线圈接入一电压为“u= U o sin t ω的交流电源，副线圈接一个R=27.5Ω的负载电阻，若U 。

=311 V ，ω=l00πrad/s ，则下述结论正确的是ACA ．副线圈中电压表的读数为55 VB ．副线圈中输出交流电的周期为π1001s C ．原线圈中电流表的读数为0.5 AD ．原线圈中的输入功率为1102W4．如图C-2B-4所示，一单匝闭合线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动，在转动过程中，线框中的最大磁通量为m φ，最大感应电动势为E m ．下列说法正确的是( D)A ．当磁通量为零时，感应电动势也为零B ．当磁通量减小时，感应电动势在减小C ．当磁通量等于0. 5m φ，感应电动势等于0. 5E mD ·角速度m 等于m mE φ5．图C-2B-5为某小型水电站的电能输送示意图，A 为升压变压器，其输人功率为P1，输出功率为P2，输出电压为U2；B 为降压变压器，其输入功率为P3，输入电压为U3． A 、B 均为理想变压器，输电线总电阻为r ，则下列关系式正确的是 ( C )A ．P1>P2B ．P2 =P3C ．U2 >U3D ．U2 =U36．小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系，如图c-2B-6所示，此线圈与一个R 一l0Ω的电阻构成闭合电路．不计电路的其他电阻，下列说法正确的是 ( C )A ．交变电流的周期为0. 125 sB ．交变电流的频率为8 HzC ．交变电流的有效值为2AD ．交变电流的最大值为4A7．如图C-2B-7所示，理想变压器的原、副线圈匝数之比为l0:l ，R1=20Ω．R2=10Ω，C 为电容器，原线圈所加电压u=2202sinl00πt (V)．下列说法正确的是 ( C )A ．通过电阻R3的电流始终为零B ．副线圈两端交变电压的频率为5 HzC ．电阻R2的电功率为48.4WD ．原副线圈铁芯中磁通量变化率之比为10：18．如图C-2B-8所示是某供电系统的原理图，它由发电机和副线圈匝数可调的变压器组成，图中R 。

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R
. 《交变电流》章末测试题
一、选择题
（每小题5分，共50分。

在每小题给出的四个选项中有一个或多个选项正确）
1、矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，从中性面开始转动1800
的过程中，平均感应电动势和最大感应电动势之比为：（）
A 、π/2
B 、2π
C 、π
D 、2/π
2、交流发电机正常工作时产生的电动势为e=E m sin ωt,若将其线圈的匝数减为原来的一半，而转速增为原来的2倍，其他条件不变，则产生的电动势的表达式为：（） A 、e=E m sin ωt B 、e=2E m sin ωt C 、e=2E m sin2ωt D 、e=E m sin2ωt
3、如图所示的电路，G 为一交流发电机，C 为平行板电容器，为使安培表示数增加，可行的办法是（） A 、使发电机的转速增加； B 、使发电机的转速减少；
C 、使电容器两极板间距离增大；
D 、在平行板电容器间换用介电常数较大的电介质。

4、某电阻元件在正常工作时，通过它的电流按如图所示的规律变化。

今与这个电阻元件串联一个多用电表（已调至交流电流档），则多用电表的数为：（） A 、4 2 A B 、4A C 、5A D 、5 2 A
5、如图所示的电路中，a 、b 又含低频交流，L 是一个25mH 的高频扼流圈，C 是一个100PF 的电容器，R 是负载电阻，下列说法正确的是（） A 、L 的作用是“通低频，阻高频”； B 、C 的作用是“通交流，隔直流”； C 、C 的作用是“通高频，阻低频”；
D 、通过R 的电流中，低频电流所占的百分比远远大于高频交流所占的百分比
6、如图所示，a 、b 、c a 离电源很近，而b 、c 离用户电灯L 很
近，电源离用户电灯较远，阻，电源电压恒定，则（） ①、使用a 时对用户电灯影响大；
②、使用b 时比使用a ③、使用b 、c 对用户电灯影响几乎一样大；
④、使用c 时对用户电灯没有影响。

以上说法正确的是（） A 、①③ B 、②④ C 、①④ D 、②③
L 2
a
b
c d
e f
~
7、如图所示，理想变压器的原、副线圈分别接着完全相同的灯泡L 1、L 2。

原、副线圈的匝数比n 1：n 2=2：1，交流电源电压为U ，则（） ①、灯L 1两端电压为U/5；②、灯L 1两端电压为3U/5； ③、灯L 2两端电压为2U/5；④、灯L 2两端电压为U/2。

以上说法正确的是（）
A 、①③
B 、②④
C 、①④
D 、②③
8、若农村小力发电站的发电机的输出电压恒定，它发出的电压通过电站附近的升压变压器升压，然后用输电线路把电能输送到远处村寨附近的降压变压器。

经降压变压器降压后，再用线路接到各用户。

设两变压器都是理想变压器，那么在用电高峰期，白炽灯不够亮，但用电总功率增加，这是（） A 、升压变压器的副线圈的电压变大； B 、高压输电线路的电压损失变大； C 、降压变压器的副线圈的电压变大；
D 、降压变压器到各用户的输电线上的电压损失变大。

9、一闭合矩形线圈abcd 绕垂直于磁感线的固定轴oo`匀速转动，线圈平面位于如图（甲）所示的匀强磁场中。

通过线圈内的磁通量Φ随时间的变化规律如图（乙）所示。

下列说法正确的是（）
A 、t 1、t 3时刻通过线圈的磁通量变化率最大；
B 、t 2、t 4时刻线圈中感应电流方向改变；
C 、t 1、t 3时刻线圈中感应电流方向改变；
D 、t 2、t 4时刻线圈中感应电动势最小。

10、如图所示，一个理想变压器带有三个匝数都是50匝的副线圈ab 、cd 、ef ，若
原线圈匝数为100匝，原线圈接到220v 交流电源上，通过副线圈的各种组合中，可以得到以下那些电压（） A 、0v B 、110v C 、220v D 、330v
二、填空题
（每题6分，共18分。

把正确答案填在横线上）
11、一面积为S 的单匝矩形线圈在匀强磁场中以一边为轴
匀速转动，磁场方向与转轴垂直。

线圈中的感应电动势如图所示，感应电动势的最大值和周期可由图中读出，则磁感应强度B= 。

在t=T/2时刻，线圈平面与磁场方向的夹角为。

L 2
3
R
12、如图所示，变压器的原线圈及各个副线圈的匝数比为n 1：n 2：n 3=4：2：1。

所连接的三个灯消耗的电功率相同，则通过每个灯的电流之比I 1：I 2：I 3= ，
每个灯的电阻之比为R 1：R 2：R 3= 。

13、如图所示，L 1和L 2是输电导线，甲是电压互感器，乙是电流互感器。

若已知变压比为100：1，变流比为 1000：1，并且知道电压表示数为
220v ，电流表示数为100A ，则输电线的输送功率为 w 。

三、计算题
（共32分，要求写出必要文字说明，方程式和重要演算步骤。

答案中应明确写出数值和单位。

） 14、（16分）如图所示，匀强磁场的磁感应强度B=0.5T ，边长L=10cm 的正方形线圈abcd 共100匝，线圈电阻r=1Ω。

线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO`匀速转动，角速度ω=2πrad/s ，设电路电阻R=4Ω。

求：
①、转动过程中感应电动势的最大值；
②、由图示位置（线圈平面与磁感线平行）转过600应电动势；
③、由图示位置转过600
角的过程中产生的平均感应电动势； ④、交流电表的示数；
⑤、转动一周外力做的功。

15、有条河流，流量Q=2 m 3/s ，落差h=5m ，现利用其发电，若发电机总效率为50%，输出电压为240v ，输电线总电阻为R=30Ω，允许损失功率为输出功率的6%，为满足用户的需求，则该输电线路的使用的理想升压、降压变压器的匝数比各是多少？能使多少盏“220v ，100w ”的电灯正常发光？（g 取10m/s 2
）
章末测试题答案
一、选择题：
1、D
2、D
3、AD
4、C
5、ACD
6、D
7、A
8、B
9、C 10、ABCD
二、填空题：
11、E m T/2πs ，π/6 12、1：1：2 ，4：4：1 13、2.2x109 w 三、计算题：
14、①、E m=3.14v, ②、e=1.57v ③、E 平均=2.60v ④、U=1.78v ⑤、W F =0.99J
15、⑴、n1：n2=6：125 ，n3：n4= 235：11 ⑵、N=470（盏）。