交变电流习题及答案

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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。

32交变电流含答案

3-2第二章交变电流练习一交变电流的产生和变化规律一、选择题(每题5分，共50分)11.A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：B2.A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：ABC3.A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A.50VB.253VC.25VD.10V答案：B4.A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：D5.B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A.t1时刻通过线圈的磁通量为零B.t2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大C.t3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：D6.B 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100πHzB.t=0时线圈垂直于中性面C.交流电的周期是0.02sD.t=0.05s 时，e 有最大值答案：BC7.B 某交流电动势的瞬时值e=E m sin ωt ，若将转速提高1倍，其他条件不变，则其电动势的瞬时值为A.E m sin2ωtB.E m sin ωtC.2E m sint ωD.2E m sin2ωt答案：D8.B 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：D9.B 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A.400V ，0.02sB.200V ，0.02sC.400V ，0.08sD.200V ，0.08s答案：B10.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)11.B 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：D12.B 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°13.B 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4π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：0.14，17.8三、计算题(每题13分，共26分)14.B 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0.4T.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0.05Wb 时，感应电动势的瞬时值为多大?答案：解：(1)ω=2πn=314rad ／sE m =B ωS=31.4V(2)φm =BS=0.1Wb由φ=φm cos θ得cos θ=21m =ΦΦ，θ=60° E=E m sin θ≈27.2V15.C10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 =n φm ω，得φm =E m ／n ω=102/(10×20π)(Wb)=2.25×10-2Wb(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 =n t ∆∆Φ=5T.02nBS =4nBS ／T∴mE E =2：π 练习二表征交变电流的物理量一、选择题(每题5分，共50分)1.A 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0.5sC.当t=0.5s 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：BD2.A 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：CD3.A 在相同的时间内，某正弦交流电通过一阻值为100Ω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：AC4.A 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=0.01s 时电压达到最大值D.“10V2μF”电容器不能接在这只电源上答案：AD5.A 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=10sin ωt(V)的交流电源上，它的发热功率是A.0.25PB.0.5PC.PD.2P答案：B6.A 在如图所示电路中，已知交流电源电压U=200sin(100πt)V，电阻R=100Ω.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：B7.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A.2：1B.1：2C.1：1D.1：2答案：A8.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A.1102vB.2202VC.220VD.110V答案：C9.B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.5AC.2AD.3.5A答案：B10.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.0.02B.0.0025sC.0.01sD.0.005s答案：C二、填空题(每空3分，共18分)11.B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，0.02s，314rad／s，i=20sin314t(A)12.B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)13.B某电路两端交流电压u=Usin100πt(V)，在t=0.005s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U0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 ，代入t=0.005s 时的电压值，10=U m sin0.5π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=7.07V 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 14.B 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=5.0Ω，外电阻R=95Ω，.已知感应电动势的最大值E m =n φm 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 =n ωφm 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 =r R 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 =1.0×10-2WbT=3.14×10-2s解以上各式，并代入数据得I=1.4A15.C 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=0.5T 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=1Ω，外电路电阻R=99Ω.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 =nB ωL 2=200π=628(V)根据闭合电路欧姆定律得I m =rR R m +=6.28A 故交变电流瞬时值表达式：i=6.28sin100πt(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=1.95×103W (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 练习三变压器一、选择题(每题5分，共50分)1.A 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：ABC2.A 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A.3mAB.0C.48mAD.与负载R的值有关答案：B3.A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=22Ω的电阻，则初级线圈的电流为1AD.次级接入，R=22Ω的负载，则变压器的输入功率为22W答案：D4.A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A.150匝B.120匝C.130匝D.144匝答案：B5.B如图所示，在绕制变压器时，某入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：BD6.B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、A27.B如图所示的含有变压器的交流电路中，A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A.I1变大，I2变小B.I1变小，I2变大C.I1、I2都变小D.I1、I2都变大答案：C8.B一理想变压器，原副线圈的匝数比n：n2=1：2，电源电压u=2202sinωtV，原线圈电路中接入一熔断电流I0=1A的保险丝，副线圈中接入一可变电阻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A.440ΩB.4402Ω，C.880ΩD.8802Ω答案：C9.B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L1的电流减小D.原线圈中的电流增大答案：BCD10.B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U1：U2为A.1：1B.3：1C.4：1D.5：1答案：C二、填空题(每空4分，共24分)11.B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：4400，1.112.B如图所示为一理想变压器，原副线圈的匝数比n1：n2=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：1：161：413.B 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)14.B 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CB 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 C 0A 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 0／815.C 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=1Ω，负载电阻R=19Ω.求副线圈输出电压U 2、原线圈输入功率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=10.45V I 1=212I n n =0.028A 原线圈的输入功率为P 1=I 1U 1=6.05W输出功率为：P 2=I 2U 2=5.75W变压器的效率为：η=12P P ×100％=95％练习四电能的输送一、送择题(每题5分，共50分)1.A 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：AC2.A 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：AC3.B 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A.U 增大，I 增大，P 1增大B.U 增大，I 减小，P 1增大C.U 减小，I 减小，P 1减小D.U 减小，I 增大，P 1减小答案：B4.A 一小水电站，输出的电功率为20kW ，输电线总电阻为0.5Ω，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7.68×106WD.增大7.68×106W 答案：B5.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A.PB.r U P P 2⎪⎭⎫ ⎝⎛-C.r U P 2-D.r U P 2⎪⎭⎫ ⎝⎛ 答案：B6.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- C.I 2R D.I(U 1-U 2)答案：BCD7.B 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 B.I 2ρ C.U lI 2ρ D.ρI 2UL 答案：C8.B 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A.1：20B.20：1C.1：400D.400：1答案：D9.B 发电机的端电压为250V ，输出功率为10kW ，输电线电阻为5Ω，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237.5VC.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0.05％答案：D10.B 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)11.A 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________Ω；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：20，812.B 从甲地通过某输电线向乙地输送1.0×105kW 电功率，如果用5.5×103V 电压送电，输电线上损失的电功率为4.0×l02kW;如果改用1.1×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)13.B 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=30Ω，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=== 降压变压器的输入功率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 14.C 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1Ω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=4Ω，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% ④电灯减少一半时，n'P 灯=11×220×6=2640WI 2=n'P 灯／U 2=2640／880=3A所以，P 出=n ’P 灯+I'2R=2640+32×4=2676W单元训练卷一、选择题(每题4分，共40分)1.交流发电机的线圈转到中性面位置时，下列说法中正确的有A.电流将改变方向B.电流达到最大值C.线圈的磁通量最大D.产生的感应电动势最大答案：AC 2.一矩形线圈在匀强磁场中绕中心轴转动，产生的交流电动势e=102sin4πt(V)，以下说法正确的是A.交流电的频率是4πHzB.当t=O 时，线圈平面跟中性面垂直C.当t=1／2s 时，e 有最大值D.交流电的周期是0.5s答案：D3.关于理想变压器，下列说法正确的是A.原、副线圈中交变电流的频率一定相等B.穿过原、副线圈的磁通量的变化率一定相等C.副线圈的输出功率和原线圈的输入功率一定相等D.原线圈的导线比副线圈的导线细答案：ABC4.交流电压的瞬时值表达式为u=U m sin100πt ，在s 6001t 时，u=7.07V ，则从交流电压表中看到的读数为A.7.07VB.5VC.14.1VD.10V答案：D5.下列说法中正确的有A.交流电电气设备上标明的是电压、电流的最大值B.电容器上标明的电压是最大值C.交流电压表和电流表测出的是瞬时值D.220V 交流电的电压有效值是220V答案：BD6.某交流发电机正常工作时的电动势为e=E m sin ωt ，如果发电机转子转速提高一倍，线圈匝数也同时增加一倍，其他条件不变，则发电机的电动势为A.e=4E m sin2ωtB.e=4E m sin ωtC.e=2E m sin2ωtD.e=2E m sin ωt答案：A7.如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为n 1：n 2=3：1，L 1、L 2、L 3、L 4为四只相同的灯泡，当开关S 接通时，L 2、L 3、L 4正常发光，则A.L 1也正常发光B.L 1比正常发光稍暗C.L1比正常发光亮，并有可能被烧毁D.不能确定L1的发光情况答案：A8.如图所示，一平行板电容器与一个灯泡串联，接到交流电源上，灯泡正常发光，下列哪种情况可使灯泡变暗A.在电容器两极间插入电介质B.将电容器两板间的距离增大C.错开电容器两板的正对面积D.在电容器两极间插入金属板(不碰及极板)答案：EC9.如图所示(b)中，A、B是两个相同的环形线圈，共轴并靠近放置，线圈A中通有(a)图所示的交流电流.则下述说法中错误的是A.从t1到t2时间内，A、B两线圈相吸B.从t2到t3时间内，A、B两线圈相斥C.t1时刻A、B两线圈间的作用力为零D.t2时刻A、B两线圈间作用力最大答案：D10.如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为n1：n2：n3=3：2：1，副线圈Ⅱ上接有“8V，8W"的灯泡L1、L2，副线圈Ⅲ接有"6V，9W"的灯泡L3、L4，原线圈上接有电阻R1=3Ω当a、b两端接交变电源后，L1、L2正常发光，则交变电源的输出功率为A.24WB.34WC.36WD.72W答案：C二、填空题(每题4分，共20分)11.如图所示，L1、L2是输电线，甲是________互感器，乙是________互感器，在图中空圈内填入所用电表的符号.若甲图中原副线圈匝数比为100：1，乙图中原副线圈匝数比为1：10，且电压表示数220V，电流表示数10A，则线路输送电压为________V，电流为________A 答案：电压、电流.甲中电压表、乙中电流表.22000、10012.一理想变压器，原线圈匝数n 1=1100，接在220V 交变电压上，副线圈向11只并联的“36V60W"灯泡供电时灯泡正常发光，由此可知该变压器副线圈匝数n 2=________，通过原线圈的电流I 1=________A答案：180、313.某单匝线圈面积为S ，在匀强磁场中匀速转动所产生的感应电动势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得到，则线圈所在磁场的磁感应强度B 的大小为 ________，在t=T ／12时刻，线圈平面与磁场的夹角为________.答案：E m T ／2πS 、30°14.如图所示，理想变压器原线圈匝数n 0=4400匝，两个副线圈n 1=220匝，n 2=440匝，灯L 为"36V ，36W"，正常发光，R 1=18Ω，则初级电压为________V ，初级线圈中电流为________A答案：360，0.1515.正弦交流电电压u=50sin100πt(V)，加在一氖管两端，氖管两端电压达到252(V)时才开始发光，则此氖管在一个周期内发光总时间为________s.答案：0.01三、计算题(每题8分，共40分)16.如图(甲)所示，直流电通过图(乙)中的电阻R ，则交变电流表的示数为多少? 答案：解：因I m =5A ，I=m I 21=2.52A 又I 2RT ／2=2A I RT ，I A =2I m=2.5A 所以电流表的示数为2.5A17.有n=10匝的矩形线圈，每匝都是长50cm ，宽20cm ，线圈总电阻10Ω，在B=2T的匀强磁场中以角速度ω=50rad ／s 旋转.线圈与R=10Ω的外电阻连接，图中的电流表、电压表的接入不影响原电路.求：(1)流过电阻电流的瞬时表达式(从中性面开始计时)；(2)电流表、电压表的读数；(3)1min 内产生的热量.答案：解：(1)电动势最大值：E m =nB ωS=100V由闭合电路欧姆定律得，电流的最大值：I m =rR E m +=5A 所以流过电阻电流的瞬时表达式：i=5sin50tA(2)电流表的读数为电流的有效值，即I=2I m =225=3.54A 电压表的读数：U=IR=35.4V(3)1min 内产生的热量：Q=I 2(R+r)t=2225⎪⎭⎫ ⎝⎛×(10+10)×60=1.5×104J 18.一个次级有两个不同副线圈的理想变压器，如图所示，如果将两盏标有“6V0.9W"的灯泡和一盏标有“3V0.9W"的灯泡全部接入变压器的次级，且能够正常发光，已知U 1=220V ，匝数n 1=1100匝，n 2=10匝，n 3=35匝.(1)请在变压器的次级画出如何连接的示意图.(2)计算出灯泡正常发光时变压器初级线圈中的电流的大小?答案：解：(1)由2121n n U U =、3131n n U U =可知，两副线圈输出电压分别为：U 2=112U n n =110035×220=2V U 3=113U n n =110035×220=7V 故能够使灯泡正常发光，电路的连接如图.(2)变压器的输入功率等于输出功率，故I 1U 1=P 出∴I 1=1U P 出=22039.0⨯0.012A 19.一小型发电站，发电机输出功率是10kW ，输出电压为500V ，设输电线的总电阻为10Ω，用户用电路所需电压为220V.为使电路上损耗的电功率为输出功率的2.5％，则需在发电站先用升压变压器升压，到用户处再降压，设变压器的损耗不计，试求：(1)升压变压器的原、副线圈的匝数比；(2)降压变压器的原、副线圈的匝数比.。

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 =：。

交变电流课件及练习题答案含详解

三、交变电流的变化规律 1.正弦式交变电流：（1）定义：按_正__弦__规律变化的交变电流，简称_正__弦__式__电__流__。
函数表达式
图像
瞬时电动势：e=_E_ms_i_n_ω__t_
瞬时电压：u=_U_ms_i_n_ω__t_
瞬时电流：i=_I_ms_i_n_ω__t_
注：表达式中Em、Um、Im分别是电动势、电压、电流的_峰__值__，而e、u、i则是这几个量的_瞬__时__值__。
二、交变电流的产生 1.产生过程（在下面横线上填：“ABCD”或“DCBA”）。
ABCD
DCBA
ABCD
DCBA
2.在_甲__、_丙__位置时线圈中没有电流，在_乙__、_丁__位置时线圈中电流最大。（选填“甲”“乙”“丙”或“丁”） 3.中性面：对应_甲__、_丙__位置，此时线圈平面与磁感线方向 _垂__直__，磁通量最大。
【易错分析】本题易错选项及错误原因分析如下：
易错选 B
C D
错误原因只分析对了线圈在0到90°的转动过程中感应电流的方向，在90°到180°的分析过程中，电流的方向产生了错误
在0到90°的分析过程中，电流的大小产生了错误在0到90°的分析过程中，电流的方向产生了错误
1.（基础理论辨析题）关于交变电流的产生和变化规律，下列说法中正确的是（） A.周期性变化的电流叫作交变电流 B.交流发电机线圈中磁通量最大时，感应电动势也最大 C.当线圈平面与磁感线平行时，线圈中的感应电动势一定为零 D.交变电流一定按正弦规律变化 E.线圈绕垂直于磁场方向的轴在匀强磁场中匀速转动就可以产生正弦式交变电流
提示：当线圈处于中性面位置时，磁通量最大，磁通量的变化率为零，线圈中的感应电动势也为零。

(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。

高中物理(新人教版)选择性必修二课后习题：交变电流的描述(课后习题)【含答案及解析】

第三章交变电流交变电流的描述课后篇素养形成必备知识基础练1.下列提到的电压或电流,不是指有效值的是()A.交流电压表的读数B.保险丝熔断电流C.电容器击穿电压D.220 V交流电压2.下列关于交变电流的说法正确的是()A.若交变电流的峰值为5 A,则它的最小值为-5 AB.用交流电流表测交变电流时,指针来回摆动C.我国工农业生产和生活用的交变电流频率为50 Hz,故电流方向每秒改变100次D.正弦式交变电流i=20sin 10πt(A)的峰值为20 A,频率为100 Hz,不表示大小,A项错误;交流电流表测交变电流时,指针不会来回摆动,B项错误;我国工农业生产和生活用的交变电流周期为0.02 s,交变电流方向一个周期改变两次,所以每秒改变100次,C项正确;由ω=2πf得正弦式交变电流i=20sin(10πt) A的频率为5 Hz,D项错误。

3.(2020海南卷)图甲、乙分别表示两种电流的波形,其中图乙所示电流按正弦规律变化,分别用I1和I2表示图甲和图乙表示的两电流的有效值,则()A.I1∶I2=2∶1B.I1∶I2=1∶2C.I1∶I2=1∶√2D.I1∶I2=√2∶1,大小不变,故图甲的电流有效值为I 1=I 0;图乙所示的电流为正弦式交变电流,其有效值为I 2=0√2,故I 1∶I 2=√2∶1,选项D 正确。

4.如图所示,两只阻值相同的电阻分别通以正弦波和方波电流,电流的最大值相等,则两只电阻产生的热功率的比是( )A.1∶4B.1∶2C.1∶1D.2∶1Q 正=(√2A)2RT ,则P 正=Q 正T =(√2A)2·R=12R (W)。

方波电流通过电阻在一个周期内产生的热量为Q 方=(1 A)2·RT ,则P 方=Q方T =(1 A)2·R=R (W)。

P 正P方=12,B 选项正确。

5.如图是一个正弦式交变电流的图像,下列说法正确的是( )A.周期是0.2 s,电流的峰值是10 AB.周期是0.15 s,电流的峰值是10 AC.频率是5 Hz,电流的有效值是10 AD.频率是0.2 Hz,电流的有效值是7.07 AT=0.2 s,I m =10 A,故频率f=1T =5 Hz,有效值I=m √2=5√2 A =7.07 A,故A 正确,B 、C 、D错误。

交变电流专题复习(有答案)

物理交变电流专项复习知识梳理：一、交变电流1.交变电流：电流强度的大小和方向，这种电流叫交变电流。

2.交变电电流的产生和变化规律（1）产生：在匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的轴匀速转动的线圈产生的是交变电流. （2）规律（瞬时值表达式）： ①中性面的特点：②变化规律：（交变电流瞬时值的表达式）电动势：电压：电流： ③正弦（余弦）交变电流的图象二、描述交变电流的物理量 1. 交变电流的最大值：（1）交变电流的最大值（m m I E 、）与无关，但是转动轴应与磁感线 . （2）某些电学元件（电容器、晶体管等）的击穿电压指的是交变电压的最大值. 2.交变电流的有效值：（1）有效值是利用定义的.（即，则直流电的数值就是该交流电的有效值.）（2）正弦交变电流的有效值：（3）通常说的交变电流的电压、电流强度以及交流电表的读数、保险丝的熔断电流的值，都是指交变电流的值.此外求解交变电流的电热问题时，必须用值来进行计算. 3.交变电流的周期、频率、角速度：（1）周期T ：交变电流完成一次周期性变化所需的时间. （2）频率f ：1s 内完成周期性变化的次数. （3）角速度ω：1s 内转过的角度.（4）三者关系：我国民用交变电流的周期T= s、频率f= Hz、角速度ω= rad/s.4.交变电流平均值：（1）交变电流图象中图象与t轴所围成的面积与时间的比值叫做交变电流的平均值. （2）平均值是利用来进行计算的，计算时只能用平均值.三、电感和电容对交流的作用电感是“通流、阻流、通频、阻频”.电容是“通流、隔流、通频、阻频”.四、变压器1.变压器的构造图：2.变压器的工作原理：3. 理想变压器（1）电压跟匝数的关系：（2）功率关系：（3）电流关系：（4）决定关系：五、远距离输电1、示意图：2、两个关系：（1）.输电过程的电压关系：（2）.输电过程功率的关系：专题一交变电流的产生和图像1、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．下列说法正确的是（） A ．电路中交变电流的频率为0.25 Hz BC ．电阻消耗的电功率为2.5 WD ．用交流电压表测得电阻两端的电压是5 V2、一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示．由图可知（） A ．该交流电的电压瞬时值的表达式为u ＝100sin （25t ）V B ．该交流电的频率为25 HzC ．该交流电的电压的有效值为D ．若将该交流电压加在阻值R ＝100 Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率为50 W3、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u 随时间tA.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)4、如图所示，同轴的两个平行导线圈M 、N ，M 中通有图象所示的交变电流，则（） A.在t 1到t 2时间内导线圈M 、N 互相排斥 B.在t 2到t 3时间内导线圈M 、N 互相吸引 C.在t 1时刻M 、N 间相互作用的磁场力为零 D.在t 2时刻M 、N 间相互作用的磁场力最大-2sU -U5、在周期性变化的匀强磁场区域内有垂直于磁场的一半径为r =1m 、电阻为R =3.14Ω的圆形线框，当磁感应强度B 按图示规律变化时（以向里为正方向），线框中有感应电流产生。

交变电流(含答案)

交变电流1.图甲是小型交流发电机的示意图,两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场,为交流电流表。

线圈绕垂直于磁场的水平轴OO'沿逆时针方向匀速转动,从图示位置开始计时,产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示。

以下判断正确的是( AC )A.电流表的示数为10 AB.线圈转动的角速度为50πrad/sC.0.01 s时线圈平面与磁场方向平行D.0.02 s时电阻R中电流的方向自右向左2.如图所示,理想变压器原线圈接有交流电源,当副线圈上的滑片P处于图示位置时,灯泡L 能发光,要使灯泡变亮,可以采取的方法有( BD )A.向下滑动PB.增大交流电源的电压C.增大交流电源的频率D.减小电容器C的电容3.通过一阻值R=100Ω的电阻的交变电流如图所示,其周期为1s。

电阻两端电压的有效值为( B )A.12 VB.4VC.15 VD.8V4．图甲、图乙分别两种电压的波形，其中图甲所示的电压按正弦规律变化，图乙所示的电压是正弦函数的一部分。

下列说法正确的是（ABD）A．图甲、图乙均表示交流电B．图甲所示电压的瞬时值表达式为u=20sin100t (V)C．图乙所示电压的有效值20 VD．图乙所示电压的有效值10 V5．如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为1∶5，原线圈两端的交变电压为u＝202 sin 100πt V．氖泡在两端电压超过100 V后才发光，下列说法中正确的有( C )A．开关接通后，氖泡不发光B．开关接通后，电压表的示数为100 2 VC．开关接通后，氖泡的发光频率为100 HzD．开关断开后，变压器的输出功率不变6.远距离输电装置如图所示，升压变压器和降压变压器均是理想变压器．当S由2改接为1时，下列说法正确的是(AB )A．电压表读数变大B．电流表读数变大C．电流表读数变小D．输电线损失的功率减小7.如图甲所示，一个理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2=2∶1，副线圈两端接三条支路，每条支路上都接有一只灯泡，电路中L为电感线圈、C为电容器、R为定值电阻．当原线圈两端接有如图乙所示的交流电时，三只灯泡都能发光．如果加在原线圈两端的交流电电压的最大值保持不变，而将其频率变为原来的3倍，与改变前相比，下列说法中正确的有（AD）A．副线圈两端的电压有效值不变，仍为18V B．灯泡Ⅰ变亮C．灯泡Ⅱ变亮 D．灯泡Ⅲ变亮8.如图所示，正方形线框abcd长为L，每边电阻均为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕cd轴以角速度ω转动，c、d两点与外电路相连，外电路电阻也为r.则下列说法中正确的是( BD )A ．S 断开时，电压表读数为22B ωL 2 B ．S 断开时，电压表读数为28B ωL 2C ．S 闭合时，电流表读数为210rB ωL 2 D ．S 闭合时，线框从图示位置转过π2过程中流过电流表的电荷量为BL 27r9.通过一理想变压器，经同一线路输送相同的电功率P ，原线圈的电压 U 保持不变，输电线路的总电阻为R .当副线圈与原线圈的匝数比为k 时，线路损耗的电功率为P 1，若将副线圈与原线圈的匝数比提高到nk ，线路损耗的电功率为P 2，则P 1和P 2P 1分别为( D ) A.PR kU ，1n B.⎝ ⎛⎭⎪⎫P kU 2R ，1n C.PR kU ，1n 2 D.⎝ ⎛⎭⎪⎫P kU 2R ，1n 2 10.图甲是某燃气炉点火装置的原理图．转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交变电压，并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为n 1、n 2，V 为交流电压表．当变压器副线圈电压的瞬时值大于5000 V 时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体．以下判断正确的是( BC )A ．电压表的示数等于5 VB ．电压表的示数等于52 VC ．实现点火的条件是n 2n 1>1000D ．实现点火的条件是n 2n 1<1000 11.某兴趣小组设计了一种发电装置，如图所示．在磁极和圆柱状铁芯之间形成的两磁场区域的圆心角α均为49π，磁场均沿半径方向．匝数为N 的矩形线圈abcd 的边长ab ＝cd ＝l 、bc ＝ad ＝2l .线圈以角速度ω绕中心轴匀速转动，bc 和ad 边同时进入磁场．在磁场中，两条边所经过处的磁感应强度大小均为B 、方向始终与两边的运动方向垂直．线圈的总电阻为r ，外接电阻为R .求：(1)线圈切割磁感线时，感应电动势的大小E m ；(2)线圈切割磁感线时，bc 边所受安培力的大小F ；(3)外接电阻上电流的有效值I .12.如图甲所示，两平行金属板A 、B 的板长l =103m ，板间距d =0.10m ，在金属板右侧有一范围足够大的方向垂直于纸面向里的匀强磁场，其边界为MN ，与金属板垂直。

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交变电流练习题一、选择题
1、对于如图所示的电流i 随时间t 作周期性变化的图象，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 、电流最大值为，周期为
D 、电流大小变化，方向不变，不是直流电，是交流电
2、面积为S 的矩形线圈在磁感应强度为B 的匀强磁场中，从中性面起以角速度ω匀速转动，在t 时刻线圈磁通量的瞬时值为（）
A 、BS
B 、BScos ωt
C 、BSsin ωt
D 、BS/sin ωt
3、如图所示，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直磁感线的轴匀速转动，已知线圈在转动中产
生的感应电动势最大值为m E (V)，转动的角速度为ω(rad/s)。

若线圈转到图示位置开始
计时，那么下列四个式子中正确表达了该线圈上产生的电动势e 随时间变化的函数式是
A 、e=m E sin ωt(V)
B 、e=m E cos ωt(V)
C 、e=m E sin(ωt+90°)(V)
D 、e=m
E cos(ωt+90°)(V)
4、两只阻值相等的电阻分别通以正弦交流电与方形交流电，它们电流的
最大值相等，如图所示，则两只电阻的热功率之比是
A 、1：4
B 、1：2
C 、1：2
D 、1：1
5、交流电源电压u=20sin(100 ωt)V ，
电路中电阻R=10Ω。

则如右图电路中电流
表和电压表的读数分别为
A 、，
B 、，20V
C 、2A ，20V
D 、2A ，
6、一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，产生交流电的图象如图所示，由图可以知道:
A 、时刻线圈处于中性面位置
B 、时刻穿过线圈的磁通量为零
C 、该交流电流有效值为2A
D 、该交流电流频率为50Hz
7、从t =0时刻起，在两块平行金属板间分别加上如图所示的交变电压，
加其中哪种交变电压时，原来处于两板正中央的静止电子不可能在两板间做振动
A. B. C. D.
8、一台内阻不计的交流发电机，其电动势的瞬时值e =10sin50πt V ，发电机与阻值为R =10Ω的负载电阻连接．若把发电机的转速增大一倍，其他条件都保持不变，则下列说法中正确的是
A.负载电阻两端电压的有效值将变为
O u u O u O u
t
B.该发电机发出的交变电流的频率将变为100Hz
C.负载消耗的电功率将是20W
D.负载消耗的电功率将是40W
9.如右图所示，是一个交变电流的电流强度i 随时间t
2 B.5A 2 D.3.5A
10、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 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)
两端的电压u R 随时间t 变化的规律是u R =52cos100πt (V)
两端的电压u R 随时间t 变化的规律是u R =52cos50πt (V)
11、矩形线圈在匀强磁场中，绕垂直磁场方向的轴匀速转动时，线圈平面跟中性面重合的瞬间，下面的说法中正确的是（）
(A)线圈中的磁通量为零；
(B)线圈中的感应电动势最大；
(C)线圈的每一边都不切割磁力线；
(D)线圈所受到的磁场力不为零
12、已知交流电的瞬时值表达式是：i=5sin50 t 安，从t=0到第一次出现最大值的时间是
(A)1/100秒； (B)1/150秒；
(C)1/200秒； (D)1/50秒。

13、一个矩形线圈在匀强磁场中转动产生交流电动势为e=380 sin100πtV ，关于这个交流电说法中正确的是（）
(A)交流电动势的最大值约为537V
(B)电动势的有效值为380V
(C)交流电的频率为100Hz
(D)当t=0时，线圈平面与中性面垂直
14、一个接在某一直流电源上的电热器消耗的电功率为P1，若把它接到电压最大值与直流电压相等的交流电源上，该电热器消耗的电功率为P2，则P1：P2为（）
(A)2：1 (B)1：2 (C)1：1 (D)1：
15、矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场线的中心轴匀速转动时产生的交流电动势为：e=εmsinωt，当线圈转动的速度增大一倍，其他条件不变时，则交流电动势为（）
(A) e=εmsin2ωt (B) e=2εmsinωt
(C) e=2εmsin2ωt (D) e= εmsin2ωt
.
2
-32
O i /A t / V 交变电源
~
u /V t /× U m -U 1 2 图2
二、填空题
11、一个电热器接到55V的直流电源上所产生的热功率刚好是接到某交流电源上产生的热功率的1/16，那么，这个交流电源的路端电压是________V；先后两次通过电热器的电流之比为________。

12、某交流发电机正常工作时，电动势E=E m sinωt，当磁感应强度增大到原来的2倍，转速变为原来的1/3，其它条件不变时，感应电动势的表达式为
四、计算题(每题 8分, , 共 40分)
13、旋转电枢式发电机的转子在正常运转时，产生的电动势瞬时值为e=2202sin314t V。

如果由于某种原因，它的转速变慢，用电压表测得此时发电机两端的电压为176 V，若此时发电机正在向一盏标有“220 V、100 W”的灯泡供电，在不计发电机内电阻的情况下，试求：（1）该灯泡的实际功率为多大（2）这台发电机的转速比原来正常时转速慢了几分之一
14．在磁感应强度为的匀强磁场中, 有一边长为20cm的10匝正方形线圈, 线圈的总电阻为1Ω, 线圈外接一阻值为9Ω的电阻R, 若以某一边长为轴在磁场中匀速转动, 现测得电阻R 上的电功率为. 求：
(1)线圈产生的感应电动势的最大值. (2)线圈在磁场中匀速转动的转速.(3)写出感应电动势的瞬时值表达式.
15．矩形线圈绕直于匀强磁场的轴匀速转动，线圈的边长分别为20cm、10cm，磁感应强度为，线圈的转速为50r/s，求电动势的最大值和有效值。