(完整版)交变电流经典练习题
交变电流习题(答案解析)

一. 教学内容:专题一交变电流[教学过程]一. 交流电:1. 交流电:大小和方向随时间作周期性变化的电流。
如:¥2. 正弦交流电的产生:矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场轴匀速转动。
(1)电动势的产生:,③任意时刻t,线圈从中性面转过角度θ=ω·t说明:①交流电的峰值与线圈转轴位置和线圈形状都无关。
②交流电瞬时表达式是正弦或余弦,取决于计时零点线圈所处位置。
-(2)外电路闭合,R外,r(3)线圈转动一圈,交流电变化一个周期,电流方向变化两次。
(每经过中性面时,e=0,i=0,电流方向将发生改变)~3. 描述交流电变化规律:4. 描述交流电物理量:.(5)有效值:根据交流电热效应利用等效原理规定:让交流电和恒定电流通过同样阻值的电阻,在相等时间内产生的热量Q相等,则恒定电流的值为交流电有效值。
式交流电,依据定义Q交=Q直求有效值。
…(2)通常所说交流电值均指交流电的有效值。
秒电流方向改变100次)交流电器的铭牌上标明U额、I额是有效值,交流电表(电压表、电流表)读数也是有效值。
(3)计算通过电量,用平均值,计算交流产生热量,电功率用有效值。
Q=I2Rt,P=I2R二. 变压器1. 主要构造:输入线圈(原、初级)、输出线圈(副、次级)、闭合铁芯、符号:2. 工作原理:原线圈输入交流电U1,在铁芯中产生变化的磁通量,这样原线圈产生自感,副线圈产生电磁感应,反过来,副线圈在铁芯中产生变化的磁通量,引起原线圈的电磁感3. (1)理想变压器:传输交流电能时,自身不消耗电能。
P2=P1。
①原、副线圈没有电阻,不产生焦耳热,不计铜损。
③不计铁芯内电磁感应,即不计铁损。
?注:¥三. 远距离输电1. 输电原理:输电线总电阻R线,输送电功率P,输电电压U。
2. 高压输电原理:已知P输,输电电压U,输电线电阻R线,n1,n2,n3,n4。
/【典型例题】例1. 如图所示,N=100匝的正方形线圈,边长L=10cm,电阻r=1Ω,在匀强磁场中,B=,以n=100/π(r/s)的转速匀速转动,线圈通过滑环和电刷与R=9Ω的电阻组成闭合回路(伏特表是恒热电表),求:(1)从中性面开始计时,写出线圈中产生电动势e的表达式。
2021年高中物理选修二第三章《交变电流》经典练习题(答案解析)

一、选择题1.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 .2.如图表示一交流电的电流随时间而变化的图像,此交流电流的有效值是( )A .52AB .5AC .3.52AD .3.5A 3.如图所示为某一线圈通过的交流电的电流—时间关系图象(前半个周期为正弦波形的12),则一个周期内该电流的有效值为( )A .032IB 05IC 03ID .052I 4.一电阻不计的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴作匀速转动,产生正弦式交变电流,其电动势的变化规律如图甲中的线a 所示,用此线圈给图乙电路供电,发现三个完全相同的灯泡亮度均相同。
当调整线圈转速后,电动势的变化规律如图甲中的线b 所示,以下说法正确的是( )A .曲线a 、b 对应的线圈转动角速度之比为2:3B .0t =时刻,线圈平面恰好与磁场方向平行C .转速调整后,灯泡3L 的亮度变暗D .转速调整后,线圈电动势的有效值变为10V5.每年冬季,我国北方总会迎来冰冻雨雪天气,图为电力公司工作人员监测高压电线覆冰厚度,为清除高压输电线上的凌冰,有人设计了这样的融冰思路,利用电流的热效应除冰,若在正常供电时,高压线上输电电压为U ,电流为I ,热损耗功率为ΔP ;除冰时,输电功率,输电线电阻不变,输电线上的热损耗功率为4ΔP ,则除冰时( )A .输电电压为2UB .输电电流为4IC .输电电压为4UD .输电电流为4I 6.有一个负载电阻值为R ,当将它接在20V 的直流电源上时,消耗的电功率为P ,若将R接在图中的变压器的次级电路中消耗的电功率是P 2。
已知变压器的输入电压的最大值为200V ,求此变压器的原、副线圈的匝数之比。
( )A .5:1B .1:5C .1:10D .10:1 7.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8.一理想变压器原、副线圈匝数比1211:5n n =:。
交变电流专题练习

第一节 交变电流1.线圈在匀强磁场中匀速转动而产生交变电流,则( )A .当线圈位于中性面时,感应电动势为零B .当线圈位于中性面时,感应电流方向将改变C .当穿过线圈磁通量为零时,线圈中感应电流也为零D .当线圈转过一周时,感应电动势方向改变一次2.如图5-10所示,一个单匝矩形线圈abcd ,已知ab 边长为l 1,ad 边长为l 2,在磁感应强度为B 磁场中绕OO ′轴以角速度ω (从图中所示位置开始)匀速转动,则线圈两个输出端感应电动势为( )A .B .t l Bl ωωcos 21C .t l Bl ωωsin 21D .3.有一台交流发电机,其产生电动势e =10sin 2314t V 。
当发电机转速增加为原来2倍,其他条件不变时,则其电动势瞬时表达式为( )A .e =10sin 2314t VB .e =20sin 2628t VC .e =10sin 2628t VD .e =20sin 2314t V4.线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向轴匀速转动,在t =0时感应电动势为零,在t =0.3s 时,感应电动势达到最大值为6V 。
已知线圈转动周期大于0.3s ,则t =0.4s 时,感应电动势可能值为( )A .0VB .6VC .3VD .33V5.一矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内固定轴转动,线圈中感应电动势e 随时间t 变化规律如图5-11所示,下列说法正确是( )A .t 1时刻通过线圈磁通量为零B .t 2时刻通过线圈磁通量绝对值最大C .t 3时刻通过线圈磁通量变化率绝对值最大D .每当e 变化方向时,通过线圈磁通量绝对值都为最大6.矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,从中性面开始转动180°角过程中,平均感应电动势和最大感应电动势比值为( )A .π/2B .2/πC .2πD .π7.矩形线圈匝数为50匝,在匀强磁场中绕垂直于磁场轴匀速转动时,穿过线圈磁通量随时间变化规律如图5-12所示,则下列结论正确是( )A .在t =0.1s 和t =0.3s 时电动势最大B .在t =0.2s 和t =0.4s 时电动势改变方向C .电动势最大值是157VD .在t =0.4s 时磁通量变化率最大,其值为3.14Wb/s8.如图5-13矩形线圈有n 匝,转动时穿过线圈磁通量最大值为Φm 。
交变电流练习题

第五章交变电流练习题1、如图,闭合导线框abcd 中产生感应电流的下列说法中正确的是( )A 、只要它在磁场中作切割磁感线的运动,线框中就产生感应电流B 、只要它处于变化的磁场中,线框中就产生感应电流C 、它以任何一条边为轴,在磁场中旋转,线框中就产生感应电流D 、它以OO '为轴在磁场中旋转,当穿过线框的磁通量为0时,线框中有感应电流。
2、(04 江苏)内阻不计的交流发电机产生电动势e = 10sin50πt V ,接有负载电阻R =10 Ω,现在把发电机的转速增加一倍,则( )A 、负载两端电压的有效值将变为28.2V 。
B 、交流电的频率将变为100Hz 。
C 、负载消耗的功率将变为20W 。
D 、负载消耗的功率将变为40W 。
3、(04年潍坊)矩形线圈的面积为S ,匝数为n ,在磁感应强度为B 的匀强磁场中,绕垂直于磁场的轴OO ′以角速度ω匀速转动。
当转到线圈平面与磁场垂直的图示位置时( )A .线圈中的电动势为0B .线圈中的电动势为ωnBSC .穿过线圈的磁通量为0D .线圈不受安培力作用4、一矩形线圈,在匀强磁场中绕垂直于磁场方向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t 的变化规律如图所示,下列说法正确的是( )A 、t 1和t 3穿过的线圈的磁通量为零B 、t 1和t 3时刻线圈的磁通量变化率为零C 、图示交流电是从线圈平面与磁场方向平行的时刻开始计时的D、每当感应电动势e 变换方向时,穿过线圈的磁通量的绝对值最大 5、一交流电压瞬时值的表达式为u=141sin31.4tV 。
则( )A. 该交流电压的有效值为141VB. 该交流电的有效值为100VC. 该交流电的周期为0.2sD. 该交流电压的频率为10Hz6、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t=T 121时,线圈中感应电动势的瞬时值为2V ,则此交变电流的有效值为( )A. 22VB. 2VC. 2VD. 22V 7、一台理想变压器,电源电压保持不变,要增大输出功率,可采取的办法是( )A. 增加原线圈的匝数B. 增加副线圈的匝数C. 增大负载电阻D. 减小负载电阻8、如图18-2所示,理想变压器输入电压U 1一定,两个副线圈的匝 数分别为n 2和n 3,当把同一个电阻先后接在a 、b 间和c 、d 间时,通过电阻的电流和电阻两端的电压分别为I 2、U 2和I 3、U 3,变压器输入的电流分别为I 1,I 1′,则( )A.3232n n U U =B.3232n n I I =C.232211n n I I ='D.U 1(I 1+I 1′)=U 2I 2+U 3I 39、电感和电容对交流电的阻碍作用的大小不但跟电感、电容本身有关,还跟交流电的 频率有关,下列说法正确的是( )A .电感是通直流、阻交流,通高频、阻低频B .电容是通直流、阻交流,通高频、阻低频C .电感是通直流、阻交流,通低频、阻高频D .电容是通交流、隔直流,通低频、阻高频 10、理想变压器原、付线圈的匝数比n 1:n 2=2:1,且分别接有相同的电阻R ,如图,若交流电源的电压为U ,则付线圈的输出电压为( )A 、U/2B 、U/3C 、2U/5D 、3U/411、如图,理想变压器原、付线圈的匝数之比n 1:n 2=4:1,原线圈两端连接光滑导轨,副线圈与电阻R 相连接组成闭合回路。
高中物理《交变电流》练习题(附答案解析)

高中物理《交变电流》练习题(附答案解析)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.1.5A D.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D7.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。
(完整版)交变电流习题和答案

交变电流1.处在匀强磁场中的矩形线圈abcd ,以恒定的角速度绕ab 边转动,磁场方向平行于纸面并与ab 垂直。
在t=0时刻,线圈平面与纸面重合(如图),线圈的cd 边离开纸面向外运动。
若规定由a →b →c →d →a 方向的感应电流为正,则能反映线圈中感应电流I 随时间t 变化的图线是 ( )2.一矩形线圈,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t 的变化规律如图所示,下列说法中正确的是( )A .t 1时刻通过线圈的磁通量为零B .2时刻通过线圈的磁通量绝对值最大C .t 3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大D .每当e 转换方向时,通过线圈的磁通量的绝对值都为最大3.如图甲为电热毯的电路示意图。
电热毯接在u =311sin100πt (V )的电源插座上。
电热毯被加热到一定程度后,由于装置P 的作用,使加在电热丝ab 两端的电压变为如图乙所示的波形,从而进入保温状态。
若电热丝电阻保持不变,此时图甲中交流电压表读出交流电的有效值是( )A .156VB .220VC .311VD .110V4.在交流电电路中,如果电源电动势的最大值不变,频率可以改变,在如图所示电路的a 、b 两点间逐次将图中的电路元件甲、乙、丙单独接入,当使交流电频率增加时,可以观察到下列论述的哪种情况( ) A .A 1读数不变,A 2增大,A 3减小 B .A 1读数减小,A 2不变,A 3增大 C .A 1读数增大,A 2不变,A 3减小 D .A 1,A 2 ,A 3读数均不变tICtI Da bc dtI A tIB5.一矩形线圈,面积是0.05m 2,共100匝,线圈电阻为2Ω,外接电阻为R =8Ω,线圈在磁感应强度为π1=B T 的匀强磁场中以300r/min 的转速绕垂直于磁感线的轴匀速转动,如图所示,若从中性面开始计时,求:(1)线圈中感应电动势的瞬时值表达式。
(2)线圈从开始计时经1/30s 时,线圈中电流的瞬时值。
交变电流练习题

交变电流练习题1、交变电流通过一段长直导线时,电流为I ,如果把这根长直导线绕成线圈,再接入原电路,通过线圈的电流为I ’,则( ) A 、I ’>I B 、I ’<I C 、I ’=I D 、无法比较2、如图,交流电源的电压有效值跟直流电源的电压相等,当将双刀双掷开关接到直流电源上时,灯泡的实际功率为P 1,而将双刀双掷开关接到交流电源上时,灯泡的实际功率为P 2,则( )A 、P 1=P 2B 、P 1>P 2C 、P 1<P 2D 、无法比较3、如图,白炽灯和电容器串联后接在交流电源的两端,当交流电源的频率增加时( ) A 、电容器电容增加 B 、电容器电容减少C 、电灯变暗D 、电灯变亮4、如图,a 、b 两端连接的交流电源既含高频交流,又含低频电流;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,低频交流所占的百分比远大于高频交流所占的百分比5、如图,在频率为f 的交流电流电路中,把开关S 依次分别接通R 、C 、L 支路,这时通过各支路电流的有效值相等。
若将交变电流的频率提高到2f ,维持其他条件不变,则下列几种情况不正确的是( ) A 、通过R 的电流有效值不变B 、通过C 的电流有效值变大C 、通过L 的电流有效值变小D 、通过R 、C 、L 的电流有效值都不变6、如图,u 是有效值为220V 的交流电源,C 是电容器,R 是电阻,关于交流电压表的示数,下列说法正确的是( )A 、等于220VB 、大于220VC 、小于220VD 、等于07、如图,L 为电感线圈,R 为灯泡,电流表与电压表均为理想电表,交流电源的电压V t u )100sin(2220π=。
若保持电压的有效值不变,只将电源的频率改为100Hz ,下列说法正确的是( )A 、电流表示数增大B 、电压表示数增大C 、灯泡变暗D 、灯泡变亮8、如图所示,变压器输入交变电压 一定,两个副线圈的匝 C SL - +a b L C R S LR C V C R u u LR A V数为和,当把一电阻先后接在间和间时,安培表的示数分别为和,则:为()A、:B、:C、:D、:9、在某交流电路中,有一正在工作的变压器,原副线圈匝数分别为=600,=120,电源电压=220V,原线圈中串联一个0.2A的保险丝,为了保证保险丝不被烧坏,则( )A、负载功率不超过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0.2A10、如图所示,一理想变压器的原副线圈分别由双线圈ab和cd(匝数都为)、ef和gh(匝数都为)组成,用和表示输入电流和电压,和表示输出电流和电压.在下列四种连接法中,符合关系;的有A、a与c相连;b与d相连作为输入端;e与g相连、f与h相连作为输出端.B、a与c相连;b与d相连作为输入端;f与g相连、以e、h为输出端.C、b与c相连;以a与d为输入端;f与g相连,以e、h为输出端.D、b与c相连;以a、d为输入端;e与g相连、f与h相连作为输出端.11、如图所示,理想变压器和三个定值电阻、和接在交流电源上,=,若、和上的电功率相等,则:=________,变压器原、副线圈的匝数比为__________.12、一台理想变压器原、副线圈匝数比为10:1,原线圈接=100sin100πt V的交变电压,副线圈两端用导线接规格为“6V,12W”的小灯,已知导线总电阻=0.5Ω,试求:副线圈应接几盏小灯?这些小灯又如何连接才能使这些小灯都正常发光?实际应用题:如图所示电路是一个半波整流电源的电路图,其中二极管起到的作用是将AB端输入的交流电流变为直流电流,这种直流电流的波形是一种脉冲波,输出电压的波动幅度比较大,为了得到比较稳定的直流电压,在电源电路中引入了一段π形滤波电路,它由两个电容器和一个电感线圈组成,请分析该电路中电容和电感线圈在电路中的作用.。
高中物理----交变电流专题训练(有答案)

t4 20 0.01-3 20.02 0.03 0.04i/Aab cdψO`ORB1.正弦式交变电流电动势的最大值ωNBSEm=2.正弦式交变电流电动势的表达式从线圈转至中性面开始计时tNBSeωωsin=从转至平行磁感线开始计时tNBSeωωcos=3.正弦式交变电流电动势的有效值:2mEE=平均值:tNE∆∆Φ=例1.如图表示一交变电流的电流随时间而变化的图象,此交变电流的有效值()A.5 2 AB.5AC.3.5 2 A D.3.5A例2.如图所示为一正弦交变电流通过一电子元件后的波形图,则下列说法正确的是()A.这也是一种交变电流B.电流的变化周期是0.02 sC.电流的变化周期是0.01 sD.电流通过100Ω的电阻时,1 s内产生热量为200 J例3.若6A直流电流通过电阻R时,t秒内产生的热量为Q,现让一正弦交变电流通过电阻R,若t秒内产生的热量也为Q/4,则该交变电流的最大值为()例4.如图表示两种电压的波形,其中图甲表示电压按正弦规律变化,下列说法正确的是()A.图甲表示交流电,图乙表示直流电B.两种电压的有效值都是311 VC.图甲所示电压的瞬时值表达式为u=220sin(100πt)D.以上说法都不对例5.如图,矩形线圈面积为s,匝数为N,线圈电阻为r,在磁感强度为B的匀强磁场中绕OO`轴以角速度ω匀速转动,外电路电阻为R求:⑴.写出线圈在转动中产生的电动势的最大值表达式;⑵.如果线圈从图示位置开始计时,写出电动势的瞬时表达式;⑶.当线圈由图示位置转过900的过程中,电阻R上所产生的热量;⑷.当线圈由图示位置转过600的过程中,通过电阻R的电荷量。
1.交流发电机在工作时电动势为e= E m sinωt ,若将发电机的转速提高一倍,同时将电枢所围面积减少一半,其它条件不变,则电动势为()A.e= E m sin(ωt/2) B.e= 2E m sin(ωt/2)C.e= E m sin2ωt D.e= E m/2 sin2ωt2.一电热器接在10v的电源(恒定,不计内阻)上,产生的热功率为P,把它改接到另一正弦交变电路中,要使产生的热功率为原来的一半,如果忽略电阻值随温度的变化,则该交变电流的电压的最大值为等于()A.5v B.14vC.7.1v D.10v3.将阻值为5Ω的电阻接到内阻不计的交流电源上,电源电动势随时间变化的规律如图所示。
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交变电流经典练习题
一、选择题
1. 下列所列数据不属于交流电有效值的是( )
A .交流电表的示数
B .灯泡的额定电压
C .电容器的耐压值
D .保险丝的额定电流 2. 如图表示某一交变电流随时间变化的图象,则此交变电流的有效值为( )
A .2A
B .14
5
A
C . 1.5A
D .
22
A 3. 下列四个图像中描述的是正弦式交变电流的是( )
4. 某交流发电机给灯泡供电,产生正弦式交变电流的图象如图所示,下列说法中正确的是( )
A .交变电流的频率为0.02Hz
B .交变电流的瞬时表达式为5cos50(A)i t π=
C .在t=0.01s 时,穿过交流发电机线圈的磁通量最大
D .若发电机线圈电阻为0.4Ω,则其产生的热功率为5W
5. 如图所示,电路中A ,B 是两个完全相同的灯泡,L 是一个自感系数很大,电阻可忽略的自感线圈,C 是电容很大的电容器。
当S 闭合与断开时,A 、B 灯泡的发光情况是( ) A .S 刚闭合后,A 亮一下又逐渐变暗直至熄灭,B 逐渐变亮 B .S 刚闭合后,B 亮一下又逐渐变暗直至熄灭,A 逐渐变亮 C .S 闭合足够长时间后,A 和B 都一样亮
D .S 闭合足够长时间后再断开,B 立即熄灭,而A 逐渐熄灭
6. 如图所示的理想变压器,对于原、副线圈,一定相等的物理量是:( ) A .交流电的最大值 B .磁通量的变化率
0 0.5
1 t /
i /1 2 -1
-2
C .电功率
D .交变电流频率
7. 理想变压器的原副线圈的匝数比为1∶15,当原线圈接在6V 的蓄电池两端以后,副线
圈的输出电压为( )
A .90V
B .0.4V
C .6V
D .0V
8. 变压器是根据电磁感应原理工作的,理想变压器工作时不损耗能量,不会改变交变电流
的周期和频率。
下图4所示的变压器在工作时,要想增大原线圈的输入电流,可以采用的方法是( )
A .同时增加初级线圈的匝数1n 、减小次级线圈的匝数2n
B .保持滑动变阻器不动,减小次级线圈的匝数2n
C .只将滑动变阻器的滑片向b 端滑动
D .只将滑动变阻器的滑片向a 端滑动
9. 如图所示,两个相同变压器的副线圈接有相同的灯泡L 1、L 2,原线圈接有定值电阻R ,导轨和金属棒MN 的电阻不计。
现使金属棒沿轨道向右匀速运动,乙图中金属棒移动速度大于甲图中棒的移动速度,则在棒运动的过程中( )
A .L 1、L 2都发光,L 2比L 1亮
B .L 1、L 2都不发光
C .L 2发光,L 1不发光
D .L 1发光,L 2不发光
10. 如图所示,一个理想变压器,O 点为副线圈的中心轴头,电路中的两个电阻的大小相同。
设开关K 闭合前后原线圈的电流分别为I 1和I 2,则电流I 1:I 2为( )
A.1:1
B.2:1
C.1:2 D .上述三个选项都不正确 11. 如图所示,理想变压器副线圈接两个相同的灯泡L 1和L 2。
输电线的等效电阻为R 。
开始时,电键S 断开,当S 闭合时,下列说法中错误的是( )
A .副线圈两端的输出电压减小
B .通过灯泡L 1的电流减小
a b
U ~
图4
C .原线圈中的电流增大
D .变压器的输入功率减小
12. 在远距离输电时,输送的电功率为P ,输电电压为U ,所用输电导线的电阻率为ρ,截面积为S ,两地的距离为L ,输电线上损耗的电功率为P 1,用户得到的电功率为P 2。
下列关于P 1和P 2的表达式中正确的是( )
A .)
(S U L
P -P P 2221ρ= B .L S U -P P 2ρ=22 C .S U L
P P 221ρ=
D .L
S U P ρ=21 13. 演示位移传感器的工作原理如图所示,物体M 在导轨上平移
时,带动滑动变阻器的金属滑杆P ,通过电压表显示的数据,来反映物体位移的大小x ,假设电压表是理想的,则下列说法正确的是( )
A .物体M 运动时,电源内的电流会发生变化
B .物体M 运动时,电压表的示数会发生变化
C .物体M 不动时,电路中没有电流
D .物体M 不动时,电压表没有示数
二、计算题
14. 矩形线圈在一匀强磁场中绕垂直于磁场方向的中心轴匀速转动,产生的交变电动势表
达式为t e 314sin 311=V ,试求: (1)电动势的最大值、有效值和频率;
(2)若矩形线圈是100匝,线圈平面面积为0.02m 2
,匀强磁场的磁感应强度B 是多少? (3)当线圈平面从中性面开始转过4
3π
时,电动势的瞬时值是多大?
15. 如图所示为某学校一套校内备用供电系统,由一台内阻为1Ω的发电机向全校22个教室(每个教室有“220V ,40W ”的白炽灯6盏)供电.如果输电线的总电阻R 是4Ω,升压变压器和降压变压器(都认为是理想变压器)的匝数比分别是1:4和4:1,那么:
(1)发电机的输出功率应是多大? (2)发电机的电动势是多大? (3)输电效率是多少?
答案
一、选择题 1. C 2. B 3. D 4. D
提示:由图知:Hz f s T 50,02.0==,交流电瞬时值的表达式为:tA i π100cos 5=,当s t 01.0=时,电流有最大值,穿过线圈的磁通量有最小值。
5. A
6. BCD 7. D 8. C 9. D
解析:变压器利用到了互感原理,当原线圈存在变化的电流时,副线圈上才能产生感应电流。
在甲图中产生的感应电流是变化的,故灯1L 可以发光,而在乙图中产生的是恒定的电流,故灯2L 不能发光。
10. A 11. AD 12. A 13. B 二、计算题
14. (1)将t e 314sin 311=(V ) 跟t e ωεsin max =对应比较,
可知311max =εV 有效值:2
3112
max
=
=
εεV =220V
频率: 14
.32314
2⨯=
=
πωf Hz =50Hz (2)由S NB ωε=max
得02
.0314100311
max ⨯⨯=
=S N B ωεT =0.5T (3)线圈从中性面转过43π,即4
3π
ω=⋅t
4
3sin 311π
=e V =311×0.707V =220V 15. 解析:
(1)全校消耗的功率64022⨯⨯=用P W=5280W ,设线路电流为线I ,输电电压为2U ,降
压变压器原线圈电压为3U ,
14
4343==n n U U ,而2204=U V ,则22043⨯=U V=880V , A A U P I 6880
52803
==
=
用线,线路损失功率4362
⨯==线线
损R I P W=144W ,所以5424=+=损用出P P P W
(2)46⨯==线线损R I U V=24V ,90432=+==U U U U 损送V ,
由
2121n n U U =得:2264
1
9042121=⨯==V n n U U V ,升压变压器原线圈 电流226
5424
11=
=
U P I 出A=24A ,发电机的电动势25022612411=+⨯=+=U r I E V (3)1005424
5280
⨯=
=
送
用P P η%≈97.3%。