《第五章__交变电流》单元测试题
人教版高中物理选修32第五章《交变电流》单元检测题(解析版)
人教版高中物理选修32第五章《交变电流》单元检测题（解析版）一、单项选择题1.三个相反的电阻，区分经过如图甲、乙、丙所示的交变电流，三个图中的I0和周期T相反．以下说法中正确的选项是( )A．在相反时间内三个电阻发热量相等B．在相反时间内，甲、乙发热量相等，是丙发热量的2倍C．在相反时间内，甲、丙发热量相等，是乙发热量的D．在相反时间内，乙发热量最大，甲次之，丙的发热量最小2.如下图，N匝矩形导线框以角速度ω绕对称轴OO′匀速转动，线框面积为S，线框电阻、电感均不计，在OO′左侧有磁感应强度为B的匀强磁场，外电路接有电阻R和理想电流表A，那么可以确定的是( )A．从图示时辰起，线框发生的瞬时电动势为e＝NBωS sinωtB．电流表的示数I＝NBSC．R两端电压有效值U＝NBSD．一个周期内R的发热量Q＝3.如下图，线圈的自感系数L和电容器的电容C都很小(如L＝1 mH，C＝200 pF)，此电路的重要作用是( )A．阻直流通交流，输入交流B．阻交流通直流，输入直流C．阻低频通高频，输入高频交流D．阻高频通低频，输入低频交流和直流4.矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时，发生的感应电动势最大值为50 V，那么该线圈由图所示位置转过30°，线圈中的感应电动势大小为( )A． 50 V B． 25V C． 25 V D． 10 V5.一理想变压器原、副线圈的匝数比为n1∶n2＝1∶2，电源电压u＝220sinωt V，原线圈电路中接入一熔断电流I0＝1 A的保险丝，副线圈中接入一可变电阻R，如下图，为了使保险丝不致熔断，调理R时，其阻值最低不能小于( )A．440 Ω B． 440Ω C．880 Ω D． 880Ω6.用220 V的正弦交流电经过理想变压器对一负载电阻供电，变压器输入电压是110 V，经过负载的电流图象如下图，那么( )A．变压器输入功率约为1 555 WB．交流电的频率为100 HzC．负载电阻阻值为11 ΩD．负载电流的函数表达式i＝10sin (100πt)A7.以下关于交变电流和直流的说法中，正确的选项是( )A．假设电流的大小做周期性变化，那么一定是交变电流B．直流的大小可以变化，但方向一定不变C．交变电流一定是按正弦或余弦规律变化的D．以上说法都不正确8.中国已投产运转的1 000 kV特高压输电是目前世界上电压最高的输电工程．假定甲、乙两地原来用500 kV的超高压输电，输电线上损耗的电功率为P.在坚持保送电功率和输电线电阻都不变的条件下，现改用1 000 kV特高压输电，假定不思索其他要素的影响，那么输电线上损耗的电功率将变为( )A． B． C． 2P D． 4P9.如图甲所示，调光台灯是经过双向可控硅电子器件来完成无级调理灯的亮度的．现将某无级调光台灯接在220 V的正弦交变电流上，经过可控硅调理后加在灯管两端的电压如图乙所示，那么此时电压表的示数是( )A． 220 V B． 156 V C． 110 V D． 78 V 10.如下图，有一矩形线圈的面积为S、匝数为N、电阻不计，绕OO′轴在水平方向的磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω做匀速转动，从图示位置末尾计时．矩形线圈经过滑环接一理想变压器，滑动触头P上下移动时可改动输入电压，副线圈接有可调电阻R，以下判别正确的选项是( )A．矩形线圈发生的感应电动势的瞬时值表达式为e＝NBSωcosωtB．矩形线圈从图示位置经过时间时，经过电流表的电荷量为零C．当P不动、R增大时，电压表读数也增大D．当P向上移动、R不变时，电流表读数减小11.如图甲所示电路中，A1、A2、A3为相反的电流表，C为电容器，电阻R1、R2、R3的阻值相反，线圈L的电阻不计．在某段时间内理想变压器原线圈内磁场的变化如图乙所示，那么在t1～t2时间内( )A．电流表A1的示数比A2的小B．电流表A2的示数比A3的小C．电流表A1和A2的示数相反D．电流表的示数都不为零12.关于减小远距离输电线上的功率损耗，以下说法正确的选项是( )A．由功率P＝U2/R，应降低输电电压，增大导线电阻B．由P＝IU，应低电压小电流输电C．由P＝I2R，应减小导线电阻或减小输电电流D．上述说法均不对二、多项选择题13. 某发电厂经过远距离向某学校输电，保送的电功率为P，当输电线的电阻和保送的电功率不变时，那么以下说法正确的选项是( )A．保送的电压越高，输电线路上损失的电压越大B．输电线路上损失的电压与保送电流成正比C．输电线路上损失的功率跟保送电压的平方成正比D．输电线路上损失的功率跟保送电流的平方成正比14. 一个矩形线圈在匀强磁场中转动发生的交流电e＝220sin 100π·t V，那么( )A．频率是50赫兹B．当t＝0时，线圈平面恰恰与中性面重合C．当t＝秒时，e有最大值D．有效值为220V15. 如下图，有一矩形线圈的面积为S，匝数为N，绕OO′轴在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω匀速转动．滑动触头P上下移动时可改动输入电压，副线圈接有定值电阻R，从图示位置末尾计时，以下判别正确的选项是( )A．电流表测得的是电流最大值B．感应电动势的瞬时值表达式为e＝NBSω·sinωtC．P向上移动时，电流表示数变大D．P向上移动时，电流表示数变小16. 某发电厂经过远距离向某学校输电，保送的电功率为P，从发电厂至学校的输电导线总电阻为r，当输电线的电阻和保送的电功率不变时，那么以下说法正确的选项是( )A．保送的电压越高，输电线上的电流越大，输电线路上损失的电压越大B．输电线路上损失的电压与保送电流成正比C．输电线路上损失的功率跟保送电流的平方成正比D．输电导线总电阻r两端的电压等于保送的电压17. 一平行板电容器与一自感线圈组成振荡电路，要使此振荡电路的周期变大，以下措施中正确的选项是( )A．添加电容器两极间的距离B．添加线圈的匝数C．增大电容器两极板间的正对面积D．增大电容器两极板间的距离的同时，增加线圈的匝数三、实验题18.有一个教学用的可拆变压器，如图甲所示，它有两个外观基本相反的线圈A、B，线圈外部还可以绕线．(1)某同窗用一多用电表的同一欧姆挡先后测量了A、B线圈的电阻值，指针区分对应图乙中的A、B位置，由此可推断________线圈的匝数较多(选填〝A〞或〝B〞)．(2)假设把它看成理想变压器，现要测定A线圈的匝数，提供的器材有：一根足够长的绝缘导线、一只多用电表和高压交流电源，请简明表达实验的步骤(写出要测的物理量，并用字母表示)________A线圈的匝数为nA＝________.(用所测物理量符号表示)四、计算题19.马鞍山市拥有长江黄金水道而具有得天独厚的电力资源，在2021年上海世博会之前分两期兴修了总装机容量为11万千瓦的发电厂．建成后，假定采用110 kV电压向上海输电．从马鞍山到上海的输电线总电阻为10 Ω.(1)求输电导线损耗的功率；(2)假定为了降低损耗，把输电电压提高为220 kV，求提高输电电压后比原来少损耗的功率．20.如下图，一小型发电机内有n＝100匝矩形线圈，线圈面积S＝0.1 m2，线圈电阻可疏忽不计．在外力作用下矩形线圈在B＝0.1 T匀强磁场中，以恒定的角速度ω＝100π rad/s绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，发电机线圈两端与R＝100 Ω的电阻构成闭合回路．求：(1)线圈转动时发生感应电动势的最大值；(2)从线圈平面经过中性面时末尾，线圈转过90°角的进程中，经过电阻R横截面的电荷量．答案解析1.【答案】C【解析】依据焦耳定律Q＝I2Rt求解热量，其中I是有效值．关于方波，有效值I＝I m，关于正弦式电流有效值I＝I m.三种交变电流的最大值为I0.依据焦耳定律得：Q甲＝2RT，Q＝I RT，Q丙＝I R×，那么三者之比为1∶1∶2，应选：C.乙2.【答案】B【解析】线框一直只要一半面积在磁场中，故瞬时电动势为e＝sinωt，电压有效值为U＝NBS，电流表的示数I＝＝NBS，A、C错误，B正确．Q＝T＝，D错误．3.【答案】D【解析】线圈的作用是：〝通直流，阻交流；通低频，阻高频〞．电容的作用：〝通交流，隔直流；通高频，阻低频〞．因线圈自感系数L很小，所以对低频成分的阻碍作用很小，这样，直流和低频成分能顺利经过线圈；电容器并联在电路中，起旁路作用，因电容器电容C很小，对低频成分的阻碍作用很大，而对局部经过线圈的高频成分阻碍作用很小，被它旁路掉，最终输入的是低频交流和直流．应选项D正确．4.【答案】B【解析】由题给条件知：交变电流瞬时值表达式为e＝50cosωt V＝50cosθV，当θ＝30°时，e＝25V，B对．5.【答案】C【解析】当原线圈电流为I1＝I0＝1 A时，副线圈中电流I2＝I1＝A，原线圈两端电压U1＝＝220 V，那么副线圈两端电压U2＝U1＝×220 V＝440 V，因此负载电阻的最小值R min＝＝880 Ω，故C正确．6.【答案】C【解析】负载中电流的有效值为I2＝＝A＝10 A，故负载消耗的功率为P＝U2I2＝110×10 W＝1 100 W，故A错误；由图象可知，周期T＝0.02 s，故频率f＝＝Hz＝50 Hz，故B错误；负载的电阻为R＝＝Ω＝11 Ω，故C正确；负载电流的函数表达式i＝10sin (100πt)A，故D错误．7.【答案】B【解析】直流的方向不发作改动，而大小可以改动，课本中假定没有特别说明，所说的直流普通是指大小和方向均不发作变化的恒定电流．交变电流普通是指大小、方向都发作周期性变化的电流，可以是锯齿波形、矩形波形、尖脉冲波形以及正弦波形等，这些都属于交变电流．其中矩形交变电流的电流方向改动，但大小能够不变．8.【答案】A【解析】在超高压输电中，设保送电功率为P′，输电电压为U，输电线电阻为R，那么输电线上损耗的电功率为P＝()2R，当输电电压升为原来的2倍时，输电线损耗的电功率变为原来的，应选A.9.【答案】B【解析】虽然图示电流不是正弦交变电流，依据正弦式交变电流的图象对称性可知，只需有T的图线就满足最大值是有效值的倍，依据交变电流有效值定义有：T＝·.解得U＝110V＝156 V，故B对，A、C、D错．10.【答案】A【解析】矩形线圈切割磁感线发生的感应电流为正弦式交变电流，图示时辰线圈切割磁感线发生的感应电动势最大，最大值为E m＝NBSω，那么其瞬时值表达式为e＝NBSωcosωt，选项A正确；矩形线圈从图示位置经过时间，刚好为周期，磁通量的变化量不为零，经过电流表的电荷量不为零，选项B错误；电压表读数为电压的有效值，矩形线圈的电阻不计，故电压表的示数为交变电压的有效值，恒定不变，选项C错误；当P向上移动、R不变时，原线圈的电压不变，原线圈匝数增加，副线圈的电压增大，输入功率变大，故原线圈中的电流增大，选项D错误．11.【答案】C【解析】理想变压器原线圈中的磁感应强度随时间平均添加，穿过副线圈的磁通量也将随时间平均添加，副线圈中发生恒定的感应电动势，副线圈中的电流为恒定电流，电感线圈对恒定电流不阻碍作用，因此电流表A1和A2的示数相反，C项正确，A项错误；恒定电流不能经过电容器，因此电流表A3的示数为零，B、D项错误．12.【答案】C【解析】输电时导线上损失的电压ΔU＝IR，它不同于输电电压，P＝或P＝IU中的U应为导线上损失的电压，故A、B错，导线上功率的损失为发热损失，即P＝I2R，故C正确．13.【答案】BD【解析】由P＝UI知P不变，U越大，那么I越小，由欧姆定律ΔU＝IR线可得ΔU越小，A错，B正确；再依据P损＝I2R线可知C错，D对．14.【答案】ABC【解析】由交流电的瞬时值表达式知，ω＝100π＝2πf，得f＝50 Hz，A正确；当t＝0时，e＝0，那么线圈平面恰恰与中性面重合，B正确；当t＝s时，sin 100πt＝1，所以e有最大值，故C正确；有效值U＝＝V＝220 V，D错误．15.【答案】BD【解析】电流表测得的是电流有效值，选项A错误；从图示位置末尾计时，感应电动势的瞬时值表达式为e＝NBSω·sinωt，选项B正确；P向上移动时，输入电压降低，电流表示数变小，选项C错误，D正确．16.【答案】BC【解析】当输电线的电阻和保送的电功率不变时，依据P＝UI，知保送电压越高，输电线上的电流越小，依据U损＝IR，输电线上损失的电压越小．故A错误．依据U损＝IR，知输电线路上损失的电压与保送电流成正比．故B正确．依据P＝I2R，I＝，损得P损＝，输电线路上损失的功率跟保送电压的平方成正比．故C正确．依据U损＝IR知，输电导线总电阻R两端的电压等于损失的电压．故D错误．应选BC.17.【答案】BC【解析】振荡电路的周期T＝2π，所以要想增大周期可以增大电容和自感系数，添加电容器两极间的距离会减小电容，那么周期变小，A错．添加线圈的匝数可增大自感系数，那么周期变大，B对．增大电容器两极板间的正对面积会增大电容，那么周期变大，C对．增大电容器两极板间的距离的同时，增加线圈的匝数．C和L都减小，那么周时期小，D错．18.【答案】(1)A (2)①用长导线绕一个n匝线圈，作为副线圈替代A线圈；②把高压交流电源接B线圈，测得线圈的输入电压为U；③用A线圈换下绕制的线圈测得An线圈的输入电压为UA【解析】(1)A由题图乙可知A位置的阻值大于B位置的阻值，由电阻定律可得A线圈的匝数多于B线圈的．(2)①用长导线绕一个n匝线圈，作为副线圈替代A线圈；②把高压交流电源接B线圈，测得线圈的输入电压为U；③用A线圈换下绕制的线圈测得A线圈的输入电压为UA.那么＝n.nA19.【答案】(1)1×107W (2)7.5×106W【解析】(1)由公式P＝UI得I＝＝A＝1×103A那么P损＝I2R＝1×107W.(2)由公式I′＝＝A＝5×102A那么P损′＝I′2R＝2.5×106W那么ΔP＝P损－P损′＝7.5×106W.20.【答案】(1)3.1×102V (2)1.0×10－2C【解析】(1)线圈中感应电动势的最大值E＝nBSω＝3.1×102V.m(2)设从线圈平面经过中性面时末尾，线圈经过90°角所用时间为Δt，线圈中的平均感应电动势＝经过电阻R的平均电流＝＝在Δt时间内经过电阻横截面的电荷量q＝Δt＝＝1.0×10－2C.。
人教版高中物理选修3-2第五章 交变电流单元练习题(含详细答案)
第五章交变电流一、单选题1.如图甲所示, Ⅰ、Ⅱ两个并排放置的共轴线圈,Ⅰ中通有如图乙所示的交变电流,则下列判断错误的是()A．在t1到t2时间内,Ⅰ、Ⅱ相吸B．在t2到t3时间内,Ⅰ、Ⅱ相斥C．t1时刻两线圈间作用力为零D．t2时刻两线圈间吸引力最大2.如图所示,某小型发电站发电机输出的交流电压为500 V,输出的电功率为50 kW,用电阻为3 Ω的输电线向远处送电,要求输电线上损失功率为输电功率的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220 V供用户使用(两个变压器均为理想变压器)．对整个送电过程,下列说法正确的是()A．输电线上的损失功率为300 WB．升压变压器的匝数比为1∶100C．输电线上的电流为100 AD．降压变压器的输入电压为4 700 V3.如图所示,把电阻R、电感线圈L、电容器C并联接到一交流电源上,三个灯泡的亮度相同,若保持电源电压大小不变,而将频率增大,则关于三个灯的亮度变化说法正确的是()A． A灯亮度不变,B灯变暗,C灯变亮B． A灯亮度不变,B灯变亮,C灯变暗C． A灯变暗,B灯亮度不变,C灯变亮D． A灯变亮,B灯变暗,C灯亮度不变4.如图所示,好多同学家里都有调光电灯、调速电风扇,是用可控硅电子元件来实现的,为经一双向可控硅调节后加在电灯上的电压,即在正弦交流电的每个二分之一周期内,前周期被截去,调节台灯上旋钮可以控制截去的多少,从而改变电灯上的电压,那么现在电灯上的电压为()A．B． 2U mC．D．U m5.关于线圈在匀强磁场中转动产生的正弦交变电流,下列说法正确的是()A．线圈平面每经过中性面一次,感应电流方向就改变一次,感应电动势方向不变B．线圈转动一周,感应电流的方向一定改变一次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改变一次D．线圈转动一周, 感应电流和感应电动势方向一定都改变一次6.如图所示,甲、乙两个交流电路中,电源的输出电压、输出电流均相等．若理想变压器原、副线圈的匝数为n1、n2,则负载电阻R1与R2的比值为()A．n1∶n2B．n2∶n1C．n∶nD．n∶n7.一正弦交流电的电流随时间变化的规律如图所示．由图可知()A．该交流电的电流瞬时值的表达式为i＝2sin (100πt)AB．该交流电的频率是50 HzC．该交流电的电流有效值为2AD．若该交流电流通过R＝10 Ω的电阻,则电阻消耗的功率是20 W8.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0.2 A,周期为0.01 sD．电流大小变化,方向不变,不是直流电,是交流电9.在如图甲所示电路的MN间加如图乙所示正弦交流电,负载电阻为200 Ω,若不考虑电表内阻对电路的影响,则交流电压表和交流电流表的读数分别为()A． 311 V,1.10 AB． 220 V,1.10 AC． 220 V,3.11 AD． 311 V,3.11 A10.如图所示,一单匝矩形线圈ab边的长为l1,ad边的长为l2,在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO′轴以角速度ω匀速转动．从线圈处于图示位置开始计时(t＝0),则在t＝t0时线圈中的感应电动势为()A．Bl1l2ωsinωt0B．Bl1l2ωcosωt0C．Bl1l2ωsinωt0D．Bl1l2ωcosωt0二、多选题11.(多选)从某一装置输出的交流常常即有高频成分,又有低频成分．如果只需要把低频成分输送到下一级装置,可采用的电路是图中的()A．B．C．D．12.(多选)如图所示,边长为L＝0.2 m的正方形线圈abcd,其匝数为n＝10,总电阻为r＝2 Ω,外电路的最阻为R＝8 Ω,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＝1 T．若线圈从图示位置开始,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．在t＝时刻,磁场穿过线圈的磁通量为零,但此时磁通量随时间变化最快B．闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式e＝0.8sin 2t VC．从t＝0时刻到t＝时刻,电阻R上产生的热量为Q＝3.2π×10－4JD．从t＝0时刻到t＝时刻,通过R的电荷量q＝0.02 C13.(多选)如图所示,平行板电容器与灯泡串联,接在交流电源上,灯泡正常发光,则()A．把电介质插入电容器,灯泡一定变亮B．把电容器两极板间距离增大,灯泡一定变亮C．把电容器两极板间距离减小,灯泡一定变亮D．使交流电频率增大,灯泡变暗三、实验题14.有一个教学用的可拆变压器,如图甲所示,它有两个外观基本相同的线圈A、B,线圈外部还可以绕线．(1)某同学用一多用电表的同一欧姆挡先后测量了A、B线圈的电阻值,指针分别对应图乙中的A、B 位置,由此可推断________线圈的匝数较多(选填“A”或“B”)．(2)如果把它看成理想变压器,现要测定A线圈的匝数,提供的器材有：一根足够长的绝缘导线、一只多用电表和低压交流电源,请简要叙述实验的步骤(写出要测的物理量,并用字母表示)________A线圈的匝数为nA＝________.(用所测物理量符号表示)四、计算题15.发电机的端电压为220 V,输出功率44 kW,输电导线的电阻为0.2 Ω,如果用初、次级线圈匝数之比为1∶10的升压变压器升压,经输电线后,再用初、次级线圈匝数比为10∶1的降压变压器降压供给用户．(1)画出全过程的线路示意图;(2)求用户得到的电压和功率;(3)若不经过变压而直接送到用户,求用户得到的电压和功率．16.某兴趣小组设计了一种发电装置,如图所示．在磁极与圆柱状铁芯之间形成的两磁场区域的圆心角α均为π,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,方向始终与两条边的运动方向垂直,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.17.一台发电机的功率是44 kW,用电阻为0.2 Ω的导线输送到用户,(1)若用220 V的电压输电,输电线上的电流多大？输电线发热损失的功率是多少？(2)若用22 kV的电压输电,输电线上电流多大？输电线发热损失的功率又是多少？五、填空题18.如图所示,一交流发电机线圈共50匝,ab＝0.1 m,bd＝0.2 m,总电阻为10 Ω,在B＝0.5 T的匀强磁场中从磁通量最大位置开始以100 r/s的转速匀速转动,外电路中接有R为40 Ω的电阻,当线圈转过周期时,电流表的读数为________;电压表读数为________;这段时间内通过外电阻R的电荷量为________．19.正弦交流电是由闭合线圈在匀强磁场中匀速转动产生的．线圈中感应电动势随时间变化的规律如图所示,则此感应电动势的有效值为________V.20.下图是交流发电机的示意图．为了清楚,老师只画出了一匝线圈(实际共有N匝)．线圈AB边(长l1)连在金属环K上,CD边(长也为l1)连在滑环L上;导体做的两个电刷E、F分别压在两个滑环上,线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路的连接．假定线圈沿逆时针方向以角速度ω0匀速转动,如图甲至丁．(左边为N极,右边为S极;外面是K环,里面是L环)那么：(1)线圈转到上述图示的________位置时,线圈中电流最大;(2)线圈由丙转到丁的过程中,AB边中电流的方向____________;(3)当AD边和BC边长均为l2,磁场可视为磁感应强度B的匀强磁场,整个电路总电阻设为R,以丙图位置计时t＝0,则线圈中电流随时间变化的规律为i＝____________.21.如图所示,单匝矩形闭合导线框abcd全部处于磁感应强度为B的匀强磁场中,线框面积为S,电阻为R.线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度ω匀速转动,线框中感应电流的有效值I＝________.线框从中性面开始转过的过程中,通过导线横截面的电荷量q＝________.22.如图为一用理想变压器供电的电路示意图,其中交流电源的内阻忽略不计,L1为与原线圈串联的灯泡,灯泡L2、L3为副线圈的负载,开始时开关S断开,现在闭合开关S,不考虑温度变化对灯丝电阻的影响,则L1________,L2________(填“变亮”“变暗”或“亮度不变”)答案解析1.【答案】D【解析】t1到t2时间内,Ⅰ中电流减小,Ⅰ中的磁场穿过Ⅱ的磁通量逐渐减少,因此Ⅱ产生与Ⅰ同向的磁场,故Ⅰ、Ⅱ相吸,所以选项A正确,同理选项B正确;t1时刻Ⅰ中电流最大,但变化率为零,Ⅱ中无感应电流,故两线圈的作用力为零,C正确;t2时刻Ⅰ中电流为零,但此时电流的变化率最大,Ⅱ中的感应电流最大,但相互作用力为零,D错误．故选D.2.【答案】A【解析】输电线上的损失功率为0.6%×50 kW＝300 W,选项A正确．由I2R＝300 W可得输电线上电流I＝10 A,升压变压器副线圈电压为5 000 V,升压变压器的匝数比为1∶10,选项B、C错误．输电线损失电压为IR＝30 V,降压变压器的输入电压为4 970 V,选项D错误．3.【答案】A【解析】4.【答案】A【解析】此图象所示电压与正弦半波电压等效,由2·＝T,得：U＝.5.【答案】C【解析】当线圈在匀强磁场中转动产生交变电流时,线圈平面每经过中性面一次,感应电流与感应电动势方向均改变一次,转动一周,感应电流方向改变两次．故选C.6.【答案】C【解析】设电源的电压为U1,则R1消耗的功率P1＝,根据电压与匝数成正比得U2＝U1,则R2消耗的功率P2＝,因为P1＝P2,所以＝,故选C.7.【答案】D【解析】由图象可知,交流电的最大值为 2 A,电流的周期为0.04 s,交流电的角速度ω＝＝rad/s＝50π rad/s,所以交流电的电流瞬时值的表达式为i＝2sin (50πt)(A),所以A错误;交流电的频率为f＝＝Hz＝25 Hz,所以B错误;交流电的电流有效值为A＝A,所以C错误;交流电的电流有效值为A,所以电阻消耗的功率P＝I2R＝()2×10 W＝20 W,所以D正确．8.【答案】A【解析】由图象可知：电流的大小变化,方向始终不发生变化,所以是直流电,电流最大值为0.2 A,周期为0.02 s,A正确,B、C、D错误．9.【答案】B【解析】交流电源电压的有效值U＝V≈220 V;由欧姆定律可知,电路中电流I＝＝A＝1.1A.10.【答案】D【解析】因为开始时刻线圈平面与磁感线平行,即从垂直中性面开始运动,所以开始时刻中感应电动势最大,且E m＝Bl1l2ω,感应电动势的表达式应为余弦形式,因此在t＝t0时刻线圈中的感应电动势为Bl1l2ωcosωt0,选项D正确．11.【答案】AD【解析】由于只需将低频成分输送到下一级装置,可将高频成分分流,但低频成分不能通过,即需要高频旁路电容器,选项A正确．也可以直接阻碍高频成分通过,即阻高频、通低频,可以采用高频扼流圈,选项D正确．12.【答案】AD【解析】线圈在磁场中转动,E m＝nBSω＝0.4 V,B项错;当线圈平面与磁场平行时磁通量变化最快,A 正确;QR＝I2Rt＝[]2Rt＝1.6 π×10－3J,C错;q＝n＝0.02 C,D正确．13.【答案】AC【解析】在电容器中插入电介质或把电容器两极板间距离减小,电容C增大,容抗减小,电流增大,灯泡变亮;当频率增大时,容抗减小,灯泡也变亮;把电容器两板间的距离增大,将使电容器C减小,容抗增加,灯泡将变暗．14.【答案】(1)A(2)①用长导线绕一个n匝线圈,作为副线圈替代A线圈;②把低压交流电源接B 线圈,测得线圈的输出电压为U;③用A线圈换下绕制的线圈测得A线圈的输出电压为UA n【解析】(1)A由题图乙可知A位置的阻值大于B位置的阻值,由电阻定律可得A线圈的匝数多于B线圈的．(2)①用长导线绕一个n匝线圈,作为副线圈替代A线圈;②把低压交流电源接B线圈,测得线圈的输出电压为U;③用A线圈换下绕制的线圈测得A线圈的输出电压为UA.则nA＝n.15.【答案】(1)(2)219.6 V 4.392×104W(3)180 V 3.6×104W【解析】(1)示意图如下图所示．(2)由图可知,升压变压器次级的输出电压U2＝U1＝2 200 V．据理想变压器P入＝P出,则升压变压器次级的输出电流I2＝＝A＝20 A,输电线上的功率损失和电压损失分别为P损＝I R线＝202×0.2 W＝80 W.U损＝ΔU＝IR线＝20×0.2 V＝4 V.所以降压变压器初级上的输入电压和电流为U3＝U2－U损＝2 200 V－4 V＝2 196 V,I3＝I2＝20 A.降压变压器次级的输出电压和电流为U4＝U3＝×2 196 V＝219.6 V,I4＝I3＝10×20 A＝200 A.用户得到的功率为P4＝U4·I4＝219.6×200 W＝4.392×104W.(3)若直接用220 V低压供电,电路如图所示,则输电电流I＝＝A＝200 A.输电线路上的电压损失ΔU＝IR线＝200×0.2 V＝40 V.所以用户得到的电压U2＝U1－ΔU＝220 V－40 V＝180 V,用户得到的功率为P＝U2I＝180×200 W＝3.6×104W.16.【答案】(1)2NBl2ω(2)(3)【解析】(1)bc,ad边的运动速度v＝ω,感应电动势E m＝4NBlv,解得E m＝2NBl2ω.(2)电流I m＝,安培力F＝2NBI m l,解得F＝.(3)一个周期内,通电时间t＝T,R上消耗的电能W＝I Rt,且W＝I2RT解得I＝.17.【答案】(1)200 A 8×103W(2)2 A0.8 W【解析】(1)P＝UI,44×103W＝220×I,I＝200 AP损＝I2R P损＝8×103W(2)P＝U′I′44×103W＝22 000×I′I′＝2 A P′损＝I′2RP′损＝0.8 W18.【答案】40ππ0.01【解析】根据公式E m＝NBSω可得过程中产生的最大电动势为：E m＝NBSω＝50×0.5×0.1×0.2×100×2π＝100π,路程电压为：U＝·＝40π V,即电压表的示数为40π V,电流表的示数为：I＝＝π,q＝It＝N t＝N＝0.01 C.19.【答案】220【解析】由有效值的定义式得：××2＝T,得：U＝220 V.20.【答案】(1)乙和丁(2)A→B(3) ±sinω0t【解析】(1)当磁通量为零时电流最大(2)由楞次定律可判断电流方向为逆时针方向(3)峰值为NBSω,瞬时值为i＝I m sinω0t＝sinω0t21.【答案】【解析】电动势最大值E m＝BSω.有效值E＝＝BSω.由闭合电路欧姆定律可得I＝＝,电荷量q＝I·Δt＝·Δt＝＝.22.【答案】变亮变暗【解析】常规分析方法：(1)假定变压器副线圈的输出电压不变,闭合开关S造成副线圈的负载电阻减小,使副线圈中的电流增大,从而造成原线圈中的电流增大,进而增大了灯泡L1的分压,因电源电压恒定,导致原线圈两端的电压减小,致使副线圈的输出电压减小,这个结果与前面讨论副线圈中的电流变化情况时假定副线圈的输出电压不变矛盾;(2)若认定副线圈的输出电压减小,闭合开关S后,副线圈的负载电阻减小,这样分析副线圈中的电流变化就很困难……问题很难说清楚．等效电阻法上述定性讨论的失败提示我们要从定量的角度处理,因这里的三个灯泡不在一个闭合电路中,需要把变压器和灯泡L2、L3进行等效处理,设变压器原、副线圈的匝数比为n1∶n2,副线圈的负载电阻为R,根据前面推导出的公式,变压器及其副线圈的负载可等效为R′＝R.这样这个问题的电路图就等效为下图,当闭合开关S后,副线圈的负载电阻R减小,电路图中的等效电阻R′也因此减小,电路中的电流I增大,即原线圈中的电流I1增大,灯泡L1的亮度(P L1＝I R L)一定增大,即L1变亮;根据串联分压规律可知原线圈两端的电压U1一定减小,所以L2的亮度(P L2＝)一定减小,即L2变暗．。
高二物理选修32第五章：交变电流单元测试题-word
交变电流单元测试题一、选择题（每题6分）1．有一台使用交流电的电冰箱上标有额定电压为“220 V ”的字样，这“220 V ”是指（ ）A ．交流电电压的瞬时值B ．交流电电压的最大值C ．交流电电压的平均值D ．交流电电压的有效值2．图6-1中矩形线圈abcd 在匀强磁场中以ad 边为轴匀速转动，产生的电动势瞬时值为e = 5sin20t V ，则以下判断正确的是（ ） A ．此交流电的频率为10/πHzB ．当线圈平面与中性面重合时，线圈中的感应电动势为5VC ．当线圈平面与中性面垂直时，线圈中的感应电流为0D ．线圈转动一周，感应电流的方向改变一次3．一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，线圈中产生的电动势为e ＝εm sin ωt ．若将线圈的转速加倍，其它条件不变，则产生的电动势为（ ）A ．εm sin2ωtB ．2εm sin ωtC ．2εm sin 2t D ．2εm sin2ωt4．理想变压器正常工作时，原线圈一侧与副线圈一侧保持不变的物理量是（ ） A ．频率 B ．电压 C ．电流 D ．电功率5．理想变压器正常工作时，若增加接在副线圈两端的负载，则（ ） A ．副线圈中电流增大 B ．副线圈输出的电功率增大 C ．原线圈中电流减小 D ．原线圈输入的电功率减小 6．一交流电流的图象如图6-2所示，由图可知（ ） A ．用电流表测该电流其示数为10 A B ．该交流电流的频率为100 HzC ．该交流电流即时值表达式为i ＝102sin628t AD ．该交流电流通过10Ω电阻时，电阻消耗的电功率为1000 W 7．如图6-3中变压器原线圈接交流高压，降压后通过输电线给用电器供电，当开关S断开时图中两电表示数电压U 和电流I 变化为（ ） A 、均变大； B 、U 变大，I 变小； C 、均变小； D 、U 变小，I 变大；8、如图6-4所示，理想变压器原线圈匝数为n 1，两个副线圈匝数分别为n 2和n 3，且n 1:n 2:n 3=4:2:1，输入电压U 1=16V ，R 1=R 2=10Ω，则输入的电流I 1大小是（ ） A 、0.4A B 、0.1A C 、0.5A D 、以上答案都不对—9．如图6-5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 ，转动的角速度为ω。
高二物理五章交变电流单元检测
高二物理第五章《交变电流》单元检测班级姓名学号成绩一、选择题（多选题）1．关于中性面，下列说法正确的是()A．中性面就是穿过线圈的磁通量为零的面B．中性面就是线圈中磁通量变化率为零的面C．线圈过中性面时，电流方向必改变D．中性面就是线圈内感应电动势为零的面2、照明供电线路的路端电压基本上是保持不变的，可是我们在晚上七八点钟用电高峰开灯时电灯比深夜时要显得暗，这是因为此时() A．总电阻比深夜时大，干路电流小，每盏灯分到的电压就小B．总电阻比深夜时大，干路电流小，每一支路的电流就小C．总电阻比深夜时小，干路电流大，输电线上损失的电压大D．干路电流一定，支路比深夜时多，分去了一部分电流3、如图5－4－17甲、乙是配电房中的互感器和电表的接线图，下列说法中正确的是()图5－4－17A．线圈匝数n1＜n2，n3＜n4B．线圈匝数n1＞n2，n3＜n4C．甲图中的电表是电压表，输出端不可以短路D．乙图中的电表是电流表，输出端不可以断路4．两个相同的电阻分别通以如图1所示的正弦式交流电和方波形交变电流，两种交变电流的最大值相等，周期相等。
则在一个周期内，正弦式交流在电阻上产生的焦耳热Q1与方波式交流在电阻上产生的焦耳热Q2之比等于()A．3∶1 B．1∶2 C．2∶1 D．4∶35．一个按正弦规律变化的交流电的图象如图2所示，由图象可知()①该交变电流的频率为0.2 Hz②该交变电流的有效值为14.1 A ③该交变电流的瞬时值表达式为i ＝20sin 0.02t A④t ＝T 8时刻，该交变电流的大小与其有效值相等 A ．①② B ．②④ C ．③④D ．①③6．下列关于电容器的说法，正确的是 ( ) A ．由于电容器的两个极板是断开的，所以所有的直流电都不能够通过电容器B ．交流电能够通过电容器，电容器对交流电无阻碍作用C ．电压相同的交变电流若周期不同，通过电容器受到的阻碍作用不同，周期越大阻碍越小D ．对于确定的电容器，交变电流通过时产生的容抗越小，说明交变电流的频率越大7．如图3所示，一理想变压器原线圈接入一交流电源，副线圈电路中R 1、R 2、R 3、R 4均为定值电阻，开关S 是闭合的。
人教版高中物理选修32 第五章 《交变电流》单元检测题(解析版)-文档资料
第五章《交变电流》单元检测题一、单选题(每小题只有一个正确答案)1.一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．该交流电的电压的有效值为100 VB．该交流电的频率为25 HzC．该交流电压瞬时值的表达式为u＝100sin (25t) VD．并联在该电压两端的电压表指针不停摆动2.一正弦交流电的电流随时间变化的规律如图所示．由图可知( )A．该交流电的电流瞬时值的表达式为i＝2sin (100πt)AB．该交流电的频率是50 HzC．该交流电的电流有效值为2 AD．若该交流电流通过R＝10 Ω的电阻，则电阻消耗的功率是20 W3.如图甲所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中逆时针匀速转动时，线圈中产生的交变电流如图乙所示，设沿abcda方向为电流正方向，则下列说法正确的是( )A．乙图中Oa时间段对应甲图中①至②图的过程B．乙图中c时刻对应甲图中的③图C．若乙图中d等于0.02 s，则1 s内电流的方向改变50次D．若乙图中b等于0.02 s，则交流电的频率为50 Hz4.先后用不同的交流电源给同一盏灯泡供电，第一次灯泡两端的电压随时间按正弦规律变化(如图甲所示)；第二次灯泡两端的电压变化规律如图乙所示．若甲、乙图中的U0、T所表示的电压、周期值是相同的，则以下说法正确的是( )A．第一次，灯泡两端的电压有效值是B．第二次，灯泡两端的电压有效值是C．第一、第二次，灯泡的电功率之比是2∶9D．第一、第二次，灯泡的电功率之比是1∶55.两矩形线圈分别在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，线圈中产生的感应电动势e随时间t的变化关系分别如图中甲、乙所示，则下列说法正确的是( )A．两交变电流的频率之比f甲∶f乙＝1∶2B．两交变电流的电动势有效值之比E甲∶E乙＝3∶1C．t＝1 s时，两线圈中的磁通量的变化率均为零D．t＝1 s时，两线圈均处在与中性面垂直的位置上6.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．正弦交变电流i＝20sin 10πt A的峰值为20 A，频率为100 Hz7.闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，线圈中产生的交变电流的瞬时值表达式为i＝I m sinωt.保持其他条件不变，使线圈的匝数及转速都增加1倍，则电流的变化规律为( ) A．i＝2I m sin 2ωt B．i＝4I m sin 2ωtC．i＝2I m sinωt D．i＝4I m sinωt8.如图所示，三个灯泡相同，而且足够耐压，电源内阻忽略．单刀双掷开关S接A时，三个灯亮度相同，那么S接B时( )A．三个灯亮度相同B．甲灯最亮，丙灯不亮C．甲灯和乙灯亮度相同，丙灯不亮D．只有丙灯不亮，乙灯最亮9.如图甲所示的电路中，S为单刀双掷开关，电表为理想电表，Rt为热敏电阻(阻值随温度的升高而减小)，理想变压器原线圈接图乙所示的正弦交流电，则( )A．变压器原线圈中交流电压u的表达式u＝110·sin 100πt(V)B． S接在a端，Rt温度升高时，变压器的输入功率变小C． S接在a端，Rt温度升高时，电压表和电流表的示数均变大D． S由a切换到b，Rt消耗的功率变大10.如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为3∶1，L1、L2、L3为三只规格均为“9 V,6 W”的相同灯泡，各电表均为理想交流电表，输入端接入如图乙所示的交变电压，则以下说法中正确的是( )A．电流表的示数为6 AB．电压表的示数为27 VC．副线圈两端接入耐压值为9 V的电容器恰能正常工作D．变压器副线圈中交变电流的频率为100 Hz11.矩形线框绕垂直于磁场的轴匀速转动产生交流电，电动势瞬时值表达式为e＝220sin 100πt(V)，下列说法正确的是( )A．t＝0时刻穿过线框的磁通量为最大B．电动势的有效值220VC．交流电的周期为0.01 sD．若转速增大1倍，其它条件不变，则电动势瞬时值表达式为e＝440sin 100πt(V)12.如图所示，两个同学利用图示装置做实验，第一位同学使导体杆ab在导轨上匀速运动，第二位同学使杆ab在导轨上做变速运动，但两位同学对ab杆做的功一样多，第一位同学的方法使小灯泡消耗的电能为W1，第二位同学的方法使小灯泡消耗的电能为W2，它们相比较( )A．W1＝W2 B．W1＞W2 C．W1＜W2 D．不能比较13.图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1∶n2＝5∶1，电阻R＝20 Ω，L1、L2为规格相同的两只小灯泡，S1为单刀双掷开关．原线圈接正弦交变电源，输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示．现将S1接1、S2闭合，此时L2正常发光．下列说法正确的是( )A．输入电压u的表达式u＝20sin (50πt) VB．只断开S1后，L1、L2均正常发光C．只断开S2后，原线圈的输入功率增大D．若S1换接到2后，R消耗的电功率为0.8 W14.一电阻接一直流电源，通过4 A的电流时热功率为P，若换接一正弦交流电源，它的热功率变为，则该交流电电流的最大值为( )A． 4 A B． 6 A C． 2 A D． 4 A15.如图所示，已知交流电源的电动势为e＝220sin 100πt V，电阻R＝2 200 Ω，则电路中交流电流表和电压表的示数分别为( )A． 0.1A,220VB． 0.1 A,220VC． 0.1A,220 VD． 0.1 A,220 V二、多选题(每小题至少有两个正确答案)16.(多选)如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，b是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想交流电表，从某时刻开始在原线圈两端加上交变电压u，其瞬时值表达式为u＝220sin (100πt) V，现把单刀双掷开关与a连接，则( )A．电压表的示数为22 VB．流过滑动变阻器的电流的方向每秒改变100次C．在滑动变阻器的触头P向上移动的过程中，电压表和电流表的示数均变大D．若把单刀双掷开关由a扳向b时，保持滑动变阻器的触头P不动，电压表示数变大，电流表的示数变小17.(多选)理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1，一正弦交流电经变压器对电阻R供电电路如图甲所示．图乙是R两端电压u随时间t变化的图象，R的阻值为10 Ω.下列说法正确的是( ) A．交流电的频率为0.02 HzB．交流电流表A的读数为2 AC．电阻R上的热功率为4 000 WD．交流电压表V的读数为200V18.(多选)由交流电源的电动势瞬时值表达式e＝10sin 4πt(V)可知，此交变电流( ) A．频率是4π HzB．将“10 V,10 W”的灯泡接在该电源上，灯泡能正常发光C．当t＝0.5 s时，电动势有最大值D．当t＝0时，线圈平面与中性面重合19.(多选)如图所示，矩形线框置于竖直向下的磁场中，通过导线与灵敏电流表相连，线框在磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动，图中线框平面处于竖直面内．下述说法正确的是( ) A．因为线框中产生的是交变电流，所以电流表示数始终为零B．线框通过图中位置瞬间，穿过线框的磁通量最大C．线框通过图中位置瞬间，通过电流表的电流瞬时值最大D．若使线框转动的角速度增大一倍，那么通过电流表电流的有效值也增大一倍20.(多选)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( )A．向下滑动PB．减小电容器C的电容C．增大交流电源的频率D．增大交流电源的电压三、填空题21.一交流电压的瞬时值表达式为u＝15sin 100πt V，将该交流电加在一电阻上时，产生的电功率为25 W，那么这个电阻的阻值为________Ω.22.如图所示，使单匝闭合矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动，在线圈中就会产生交流电．已知磁场的磁感应强度为B，线圈abcd面积为S，线圈转动的角速度为ω.当线圈转到如图位置时，线圈中的感应电动势为________；当线圈从图示位置转过90°时，线圈中的感应电动势为__________．23.(多选)如图所示，某变电站用10 kV的高压向10 km外的小区供电，输送的电功率为200 kW.现要求在输电线路上损耗的功率不超过输送电功率的2%，下列不同规格的输电线中，符合要求的是24.如图所示，理想变压器原线圈与一10 V的交流电源相连，副线圈并联两个小灯泡a和b，小灯泡a的额定功率为0.3 W，正常发光时电阻为30 Ω，已知两灯泡均正常发光，流过原线圈的电流为0.09 A，可计算出原、副线圈的匝数比为________，流过灯泡b的电流为________A.25.如下图所示，理想变压器有两个副线圈，匝数分别为n1和n2，所接负载4R1＝R2.当只闭合S1时，电流表示数为1 A，当S1和S2都闭合时，电流表示数为2 A，则n1：n2为________．四、计算题26.如图所示，一边长为l的正方形线圈abcd绕对称轴OO′在匀强磁场中转动，转速为n＝120 r/min，若已知边长l＝20 cm，匝数N＝20，磁感应强度B＝0.2 T，求：(1)转动中的最大电动势及达到最大电动势时线圈所处的位置；(2)从中性面开始计时的电动势瞬时值表达式；(3)从图所示位置转过90°过程中的平均电动势．27.电热毯、电饭锅等是人们常用的电热式家用电器，它们一般具有加热和保温功能，其工作原理大致相同．图①为某种电热式电器的简化电路图，主要元件有电阻丝R1、R2和自动开关S.(1)当自动开关S闭合和断开时，用电器分别处于什么状态？(2)用电器由照明电路供电(U＝220 V)，设加热时用电器的电功率为400 W，保温时用电器的电功率为40 W，则R1和R2分别为多大？(3)若将图①中的自动开关S换成理想的晶体二极管D，如图②所示，其他条件不变，求该用电器工作1小时消耗的电能．答案解析1.【答案】B【解析】根据题图可知该交变电流电压的最大值为100 V，周期为4×10－2s，所以频率为25 Hz，A错，B对；而ω＝2πf＝50π rad/s，所以u＝100sin (50πt) V，C错；交流电压表的示数为交流电的有效值而不是瞬时值，不随时间变化，D错．2.【答案】D【解析】由图象可知，交流电的最大值为2 A，电流的周期为0.04 s，交流电的角速度ω＝＝rad/s＝50π rad/s，所以交流电的电流瞬时值的表达式为i＝2sin (50πt)(A)，所以A错误；交流电的频率为f＝＝Hz＝25 Hz，所以B错误；交流电的电流有效值为A＝A，所以C错误；交流电的电流有效值为A，所以电阻消耗的功率P＝I2R＝()2×10 W＝20 W，所以D正确．3.【答案】A【解析】甲图中由①到②，感应电流为正方向，且感应电流由0增到最大值，与乙图中Oa对应，A正确；乙图中c时刻感应电流为最大值，但甲图中③图中感应电流为零，B错误；若电流变化周期T＝0.02 s，则f＝＝50 Hz，每周期电流方向改变两次，则1 s内电流方向改变100次，C、D错误．4.【答案】D【解析】第一次，灯泡两端电压的有效值为U1＝，功率P1＝＝.第二次，设灯泡两端电压的有效值为U2，则·＋·＝T，解得U2＝U0，功率P2＝＝，则P1∶P2＝1∶5，故A、B、C错误，D正确．5.【答案】C【解析】由图象知甲的周期为1 s，乙的周期为2 s，所以＝＝，故A错误；甲的有效值为E甲＝V＝V，乙的有效值为E乙＝V＝3V，所以E甲∶E乙＝1∶3，故B错误；t＝1 s时，甲、乙瞬时电压为零，磁通量的变化率为零，此时线圈处于中性面位置，故C正确，D错误．6.【答案】C【解析】电流的负值表示电流方向与原来方向相反，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，交流电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得正弦交变电流i＝20sin 10πt A的频率为5 Hz，D项错．7.【答案】A【解析】根据E m＝NBSω，ω＝2πn可得当线圈的匝数及转速都增加1倍时，该交流电的最大值变为4E m，线圈的电阻变为原来的2倍，角速度变为原来的2倍，所以电流的最大值变为I m′＝＝2I m，故电流变化表达式为i＝2I m sin 2ωt，故选A.8.【答案】D【解析】开关S接A时，甲、乙、丙三个支路均有交流电通过，开关S接B时，电路处于直流工作状态，电容C“隔直、通交”；电感L“阻交、通直”；R对交流、直流有相同的阻抗．可判断此时电路中I丙＝0，I甲不变，I乙增大；又因为灯泡亮度与功率(P＝I2R)成正比，所以只有丙灯不亮，乙灯最亮．9.【答案】A【解析】由交变电流图象，可知电压最大值为110V，周期为0.02 s，所以ω＝100π rad/s，A项正确；副线圈输出电压由变压器匝数比和输入电压决定，故温度升高时，Rt电阻阻值减小，两端电压不变，C项错；由P＝可知，变压器输出功率增大，故其输入功率也随之增大，B项错；S 由a切换到b，副线圈匝数减小，故输出电压减小，Rt电阻不变，由P＝知，消耗功率减小，D 项错．10.【答案】B【解析】由输入端交变电压u的图象，可求出有效值27 V，根据电压与匝数成正比得副线圈两端的电压为：U2＝×27 V＝9 V，四只灯泡均能正常发光．由P＝UI得每只灯泡通过的电流为：I1＝＝A，电流表的读数为：I＝3I1＝2 A，故A错误．电压表的示数为有效值27 V，故B正确；副线圈两端电压的最大值为9V，故C错误．由变压器输入端交变电压u的图象可知周期为：T ＝0.02 s变压器副线圈两端交变电流的频率为：f2＝f1＝Hz＝50 Hz，故D错误．11.【答案】A【解析】线框中电动势为正弦规律变化，t＝0时刻线框中感应电动势为零，故此时线框处于中性面上，磁通量最大，A对；电动势的有效值为U＝＝220 V，B错；交流电的周期为：T＝＝0.02 s，C错；若转速增大1倍，则最大值增大1倍，角速度也增加1倍；故表达式为：e＝440sin 200πt，D错．12.【答案】B【解析】当ab匀速运动时，产生的感应电动势是稳定的，感应电流也是恒定的，因此在线圈上不会产生感抗，所以通过小灯泡的电流大，消耗的电能多；当ab变速运动时，产生的感应电动势是变化的，感应电流也是变化的，在线圈上产生感抗，使通过小灯泡的电流减小，因此消耗的电能少．故B正确．13.【答案】D【解析】由输入电压u随时间t的变化关系图象可知，交变电流周期为0.02 s，输入电压u的表达式u＝20sin (100πt) V，选项A错误；只断开S1后，L1、L2均不能发光，选项B错误；只断开S2后，灯泡L1、L2串联后接入电路，变压器输出电流减小，原线圈的输入功率减小，选项C 错误；若S1换接到2后，变压器输出电压U＝4 V，R中电流为I＝0.2 A，R消耗的电功率为P＝UI＝0.8 W，选项D正确．14.【答案】A【解析】由P＝I2R得R＝＝，接交流电时，＝I′2，2I′2＝16.I′＝2A，所以I m＝I′＝4 A．应选A.15.【答案】D【解析】交流电流表、电压表的读数都为有效值，所以U＝V＝220 V，I＝＝A＝0.1A，所以选D.16.【答案】AB【解析】理想变压器不改变功率和频率；由交变电压的表达式可知，该交变电压的频率为50 Hz，而产生交变电压的线圈每转一圈，其电流变向两次，故B正确；电压表的读数是有效值，根据理想变压器的变压比等于匝数比可知，该电压表的读数为22 V，A正确；滑动变阻器的触头P向上移动，其接入电路的阻值减小，而变压器两端的电压不变，则电压表的读数不变，副线圈中的电流变大，则电流表的读数变大，C错误；单刀双掷开关由a扳向b，变压器的原线圈的有效匝数减小，由＝可知，U′变大，变压器的输出功率和输入功率变大，故电压表和电流表的读数都变大，D错误．17.【答案】BC【解析】由题图知交流电的周期为0.02 s，所以频率为50 Hz，故A错误；副线圈电压有效值为200 V即为电压表的读数，电流为＝20 A，交流电流表A的读数为2 A．故B正确，D错误；输出功率等于P＝＝＝4 000 W，C正确．18.【答案】BD【解析】由表达式可知角速度ω＝4π rad/s，频率f＝＝2 Hz，选项A错误；电动势的有效值E＝V＝10 V，等于灯泡的额定电压，选项B正确；当t＝0.5 s时，电动势为零，选项C错误；当t＝0时，电动势为零，线圈平面与中性面重合，选项D正确．19.【答案】CD【解析】线框在匀强磁场中匀速转动时，在中性面即线框与磁感线垂直时，磁通量最大，感应电动势最小，而在题中图示位置线框与磁感线平行时，磁通量最小，感应电动势最大，A、B项错，C 项对；电流的有效值I＝，角速度增大一倍后，电流也增大一倍，D正确．20.【答案】CD【解析】向下滑动P，副线圈匝数减少，电压减小，灯泡变暗，A错误；减小电容器电容，增大了容抗，通过灯泡的电流减小，灯泡变暗，B错误；增大交流电源的频率减小了容抗，通过电容器的电流更大，灯泡变亮，C正确；增大交流电源的电压，副线圈两端电压也增大，灯泡变亮，D正确．21.【答案】4.5【解析】根据P＝，U＝得：R＝4.5 Ω.22.【答案】0 BSω【解析】当线圈转到如图位置时，磁通量最大，但磁通量变化率为零，线圈中的感应电动势为0；当线圈从图示位置转过90°时，磁通量变化率最大，线圈中的感应电动势最大，为BSω.23.【答案】CD【解析】由P＝UI解得输电电流I＝＝20 A，输电线路上损耗的功率不超过P线＝200 kW×2%＝4 kW，由P线＝I2R，解得R＝10 Ω，由于输电线长度需要20 km，所以可以选择千米电阻0.5 Ω/km以下的型号DYD100/C或型号DYD150/C，符合要求的是选项C、D.24.【答案】10∶30.2【解析】副线圈两端电压U2等于小灯泡a两端电压U a，由P a＝得，U a＝3 V，则原、副线圈的匝数比＝＝；流过灯泡a的电流I a＝＝0.1 A又＝＝，得I2＝0.3 A．流过灯泡b的电流I b＝I2－I a＝0.3 A－0.1 A＝0.2 A.25.【答案】【解析】原线圈电压不变，闭合S1时，电流表示数为1 A，S1和S2都闭合时，电流表示数为2 A，故两次输入功率为2P1＝P2，由公式＝得：＝，由电压与匝数成正比，有：＝＝. 26.【答案】(1)2 V 线圈平面与磁场平行(2)e＝2sin(4πt) V (3)1.28 V【解析】(1)当线圈平面转到与磁场平行时，ab、cd两边均垂直切割磁感线，这时线圈中产生的感应电动势最大，E m＝NBSω＝20×0.2×0.22×2π×2 V＝2 V.(2)电动势瞬时值表达式：e＝E m sinωt＝2sin(4πt) V(3)E＝N＝20×0.2×V＝1.28 V.27.【答案】(1)S闭合，处于加热状态S断开，处于保温状态．(2)R1＝121 ΩR2＝1 089 Ω(3)0.22 kW·h(或7.92×105J)【解析】(1)S闭合，处于加热状态S断开，处于保温状态．(2)由电功率公式得P1＝①P2＝②联立①②得R1＝121 Ω，R2＝1 089 Ω.(3)二极管导通时处于加热状态，二极管截止时，用电器处在保温状态．W＝P1＋P2＝0.22 kW·h(或7.92×105J)．。
人教版高中物理选修3 2第五章《交变电流》单元检测题(解析版)
人教版高中物理选修3 2第五章《交变电流》单元检测题（解析版）人教版高中物理选修3-2第五章《交变电流》单元检测题（解析版）交流单元试验一、单选题1.如图所示，理想变压器原线圈输入电压u＝umsinωt，副线圈电路中r0为定值电阻，R是滑动变阻器，是理想的交流电流表，指示分别用I1和I2表示。
下面的陈述是正确的（）a．i1和i2表示电流的瞬时值b．u1和u2表示电压的最大值c、在幻灯片P向下滑动期间，U2保持不变，I1变大。
在幻灯片P向下滑动期间，U2变小，I1变小2.正弦交变电源与电阻r、交流电压表按照图甲所示的方式连接，r＝10ω，交流电压表的示数是10v．图乙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IR随时间t变化的规律是IR=B。
通过R的电流IR随时间t变化的规律是IR=C。
R两端的电压ur随时间t变化的规律是ur=5D。
R两端的电压ur随时间t 变化的规律是ur=53，交流电压是u=8sin（157t）V，然后（）cos(100πt)acos(50πt)acos(100πt)vcos(50πt)va、当使用交流电作为启动计时器的电源时，启动周期为0.02sb。
交流电可用作电磁起动计时器的工作电源c．把额定电压为8v的小灯泡接在此电源上，小灯泡正常发光d．把击穿电压为6v的电容器接在此电源上，电容器正常工作4.使用220V正弦交流电通过理想的变压器向负载供电。
变压器的输出电压为110V。
通过加载的当前图像如图所示，然后（）a．变压器输入功率约为3.9wb．输出电压的最大值是110vc．变压器原、副线圈匝数比是1∶2d、负载电流I=0.05sin（100πT+）a的函数表达式5.如图所示，上图是远距离输电线路的示意图，下图是发电机输出电压随时间变化的图象，则()a、用户设备上的交流电频率为100 Hz B。
发电机输出的交流电电压的有效值为500 vc．输电线的电流只由降压变压器原副线圈的匝数比决定d．当用户用电器的总电阻增大时，输电线上损失的功率减小6.一个研究小组的学生用铜芯电缆和灵敏电流计做了摇绳发电的探索实验。
人教版 高二 选修3-2 第五章交变电流单元测试
一、单选题人教版 高二 选修3-2 第五章交变电流单元测试1.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2. 如图所示的电路中，L 为电感线圈，C 为电容器，A 、B 为两个相同的灯泡，将它们接在交流电源上，两个灯泡的亮度一样.保持电源电压不变，某一时刻A 灯泡变暗，B 灯泡变亮，造成这一现象的原因可能是（）C ．电感线圈短路B ．电源的频率减小A ．电源的频率增大D．电容器被击穿3. 小型交流发电机中的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的关系如图所示.此线圈与一个阻值R=10Ω的电阻构成闭合电路，不计电路的其他电阻.关于通过电阻的电流，下列说法中正确的是（）A．交变电流的周期为0.125sB．交变电流的频率为8HzC．交变电流的有效值为D．交变电流的最大值为4 A4. 如图所示，交流发电机的矩形线圈边长ab=cd=0.2m，ad=bc=0.4m，线圈匝数为50匝，线圈的总电阻r=lΩ，线圈在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以的转速匀速转动，外接电阻R=9Ω，电压表为理想交流电表，则（）A．图甲中交流电压表的示数为B．图甲中电阻K上消耗的电功率为C．如图乙所示，外电路接原、副线圈匝数之比的理想变压器时，电阻R上消耗的电功率最大D．如图乙所示，外电路接原、副线圈匝数之比的理想变压器时，电阻及上消耗的电功率最大5. 如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为10：1，b是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想交流电表，从某时刻开始在原线圈两端加上交变电压，其瞬时值表达式为，则（）二、多选题A ．当单刀双掷开关与a 连接时，电压表的示数为B ．单刀双掷开关由a 拨到b 后，原线圈的输入功率变为原来的4倍C ．单刀双掷开关与a 连接，在滑动变阻器的滑片P 向上移动的过程中，电压表和电流表的示数均变小D ．当单刀双掷开关由a 拨向b 时，电压表和电流表的示数均变小6. 图为某小型水电站的电能输送示意图，A 为升压变压器，其输入功率为，输出功率为，输出电压为；B 为降压变压器，其输入功率为，输入电压为，若A 、B 均为理想变压器，输电线的总电阻为r ，则下列关系式中正确的是（）A ．B ．C ．D ．7. 如右图所示，N 匝矩形导线框在磁感应强度为B 的匀强磁场中绕轴OO′匀速转动，线框面积为S ，线框的电阻、电感均不计，外电路接有电阻R 、理想电流表A 和二极管D ．电流表的示数为I ，二极管D 具有单向导电性，即正向电阻为零，反向电阻无穷大．下列说法正确的是（ ）A ．导线框转动的角速度为B ．导线框转动的角速度为C ．导线框转到图示位置时，线框中的磁通量最大，瞬时电动势为零D ．导线框转到图示位置时，线框中的磁通量最大，瞬时电动势最大三、填空题8. 如图所示，有一矩形线圈的面积为S ，匝数为N ，内阻不计，全部处于磁感应强度大小为B 的水平匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的水平轴O O’以角速度匀速转动.矩形线圈通过滑环与外电路连接，外电路中、为定值电阻，R 为电阻箱，变压器为理想变运器，滑动触头P 上下移动时可改变原线圈的匝数，图中仪表均为理想电表．从线圈平面与磁感线平行的位置开始计时，则下列判断正确的是（）A ．矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为B ．矩形线圈从开始计时到时间内，穿过线圈平面的磁通量变化量为BSC ．当R 不变时，将滑动触头P 向上移动，电流表读数变大D ．若，则通过的电流方向每秒钟改变50次9. 交流电流表是一种能够测量交变电流有效值的仪表.使用时，只要将电流表串联接入电路即可.若要扩大交流电流表的量程，则可以给它并联一个分流电组，还可以给它配接一个变压器．如图所示，变压器a 、b 两个接线端子之间线圈的匝数为，c 、d 两个接线端子之间线圈的匝数为，并且，若将电流表“3A”的量程扩大，应该将交流电流表的接线柱“0”和“3A”分别与变压器的________.（选填“a 、b”或“c 、d”）接线端子相连，这时电流表的量程为________A.10. 图是一种触电保安器的电路图，变压器A 处用火线和零线双股平行绕制成线圈，然后接上用电器处.B 处有一个输出线圈一旦线圈中有电流，经放大后便能推动保安器开关J 切断电源，试说明：（1）多开灯不会使保安器切断电源的原因是_____________.（2）有人“手一地”触电时，触电保安器会切断电源的原因是________；（3）该保安器________（选填“能”或“不能”）为双手“火线一零线”触电时提供保安，因为 .四、解答题11. 如图所示，间距为L的光滑平行金属导轨水平放置在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，导轨一端接有阻值为R的电阻.质量为m、电阻为r的导体棒ab放置在导轨上且始终与导轨保持良好接触，在外力F的作用下，导体棒从t=0时刻开始运动，其速度，不计导轨的电阻，忽略感应电流的磁场对原磁场的影响，求：（1）感应电动势的瞬时值表达式；（2）电阻上的发热功率.12. 如图所示，理想变压器原线圈电路中接有一量程为3A的理想交流电流表，副线圈两端接有理想交流电压表和可变电阻R以及若干标称值为“6.V，6W”的相同灯泡.输入端交变电压u的图像如图所示.电压表的读数为9V（1）求变压器原、副线圈的匝数之比.（2）要求灯泡均正常发光，求电路中最多允许接入的灯泡个数.（3）为满足第（2）问中要求，求可变电阻R应调到的电阻值.。
交变电流单元测试(原卷版)
第5章交变电流单元测试班级姓名学号分数_____【满分：100分时间：90分钟】第Ⅰ卷(选择题，共46分)一、单选择（每个3分共4×10=40分）1．某交变电压瞬时值表达式为u＝62sin 314t V，则()A．用此交变电流作打点计时器的电源时，打点周期为2 sB．把额定电压为6 V的小灯泡接在此电源上，小灯泡正常发光C．把额定电压为6 V的小灯泡接在此电源上，小灯泡将烧毁D．耐压6 V的电容器可以直接用在此电源上2.一电阻接到方波交流电源上，在一个周期内产生的热量为Q方；若该电阻接到正弦交流电源上，在一个周期内产生的热量为Q正。
该电阻上电压的峰值均为u0，周期均为T，如图所示。
则Q方∶Q正等于()A．1∶2B．2∶1C．1∶2D．2∶13．一输入电压为220 V，输出电压为36 V的变压器副线圈烧坏。
为获知此变压器原、副线圈匝数，某同学拆下烧坏的副线圈，用绝缘导线在铁芯上新绕了5匝线圈，如图所示，然后将原线圈接到220 V交流电源上，测得新绕线圈的端电压为1 V，按理想变压器分析，该变压器烧坏前的原、副线圈匝数分别为()A．1 100,360B．1 100,180 C．2 200,180D．2 200,3604.(2019·新疆乌鲁木齐第四中学高二下学期阶段测试)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。
线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交流电流随时间变化的图像如图乙所示，以下判断错误的是()A．电流表的示数为10 A B．线圈转动的角速度为100π rad/sC．0.01 s时线圈平面与磁场方向垂直D．0.02 s时电阻R中电流的方向自左向右5.如图所示，理想变压器的原线圈接在u＝2202sin 100πt(V)的交流电源上，副线圈接有R＝55 Ω的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2∶1，电流表、电压表均为理想电表．下列说法正确的是()A．原线圈的输入功率为220 2 W B．电流表的读数为1 AC．电压表的读数为110 2 V D．副线圈输出交流电的周期为50 s6.如图是电子技术中常用的电路。
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《交变电流》单元测试题
姓名：___________ 班级：____________ 成绩：__________
一、 选择题（每小题5分，共60分。
选项中有一个或两个符合题意的选项，请将选项前的字母填入下
列对应的表格中）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案
1． 在下列几种电流的波形图中，不能．．
表示交变电流的是（ ）
A B C D
2． 交流发电机中产生正弦式电流，其中交变电动势为零的时刻出现在 （ ）
A ．线圈平面和磁感线平行，线圈磁通量为零时
B ．线圈平面跟磁感线垂直，线圈磁通量最大时
C ．线圈平面转到中性面位置时
D ．线圈平面转到跟中性面垂直的位置时 3． 如右图是一个交变电流的电流强度i 随时间t 变化的规律，此交变电流的有效值是 （ ）
A ．52A
B ．5A
C ．3.52A
D ．3.5A 4． 关于交流电的有效值和最大值，下列说法正确的是 （ ）
A ．任何形式的交变电流的有效值和最大值都有关系U = U m /2
B ．正弦式电流电有U = U m /2的关系
C ．照明电压220V 、动力电压380V ，指的都是交变电流的有效值
D ．交流电压表和电流表测量的都是交变电流的平均值
5． 一个线圈在匀强磁场中匀速转动，产生交变电动势瞬时表达式为e = 102sin4πt V ，则:
（ ）
A ．该交变电动势的频率为2Hz
B ．零时刻线圈平面与磁场垂直
C ．t = 0.25s 时，e 达到最大值
D ．在1s 时间内，线圈中电流方向改变100次 6． 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 Hz
2
-32
i /A t /s
0.1 0.2 0.3 0.4
1
2
3
4
5
6 0
100 u /V
t /10－2 s
C ．该交流电的电压的有效值为100 2 V
D ．若将该交流电压加在阻值R =100 Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率时50 W
7． 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
说法中正确的是 （ ）
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 8． 从某一装置输出的交流电常常既有高频成分，又有低频成分｡如果只需要把低频成分输送到下一级装
置，可采用的电路是
9． 现用电压为380V 的正弦式交流电给额定电压为220V 的电灯供电，以下电路中不可能使电灯正常发
光的有
A
B
C
D
U
~U
~U
~U
~
10． 图7(a)左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中R =55Ω，○A 、○V 为理想电流表和电压表.
若原线圈接入如图7(b)所示的正弦交变电压，电压表的示数为110V ，下列表述正确的是 （ ）
A ．电流表的示数为2A
B ．原、副线圈匝数比为1:2
C ．电压表的示数为电压的有效值
D ．原线圈中交变电压的频率为100Hz
11． 如图是街头变压器通过降压给用户供电的示意图。
变
图7
A V
R
0.01 0.02
0.03 t/s
u/V
2202
2202 －
O
(a ) (b )
压器输入电压是市电网的电压，不会有很大的波动。
输出电压通过输电线输送给用户，输电线的电阻用R0表示，变阻器R表示用户用电器的总电阻，当滑动变阻器触头P向下移动时，下列说法中错误的是（）
A．相当于在增加用电器的数目B．变压器的输入功率在增大
C．A1表的示数随A2表的示数的增大而增大D．V1表的示数随V2表的示数的增大而增大
12．电学中的库仑定律、欧姆定律、法
拉第电磁感应定律(有关感应电动势
大小的规律)、安培定律(磁场对电流
作用的规律)都是一些重要的物理规律.如图所示为远距离输电系统的示意图(为了简单设用户端接的是使电动机)，下列选项中正确的是：
A．发电机发电的主要原理是库仑定律，变压器变压的主要原理是欧姆定律，电动机通电后转动的主要原理是法拉第电磁感应定律
B．发电机发电的主要原理是法拉第电磁感应定律，变压器变压的主要原理是法拉第电磁感应定律，电动机通电后转动的主要原理是安培定律
C．发电机发电的主要原理是欧姆定律，变压器变压的主要原理是库仑定律，电动机通电后转动的主要原理是库仑定律
D．发电机发电的主要原理是安培定律，变压器变压的主要原理是欧姆定律，电动机通电后转动的主要原理是库仑定律
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
答案
二、计算题（共40分。
解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不给
分。
有数字计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13．如图所示，abcd为交流发电机的矩形线圈，其面积为S，匝数为n，线圈电阻为r，外电阻为R。
线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO’匀速转动，角速度为 。
若图中的电压表、电流表均为理想交流电表，求：
(1)此交流发电机产生感应电动势的最大值E M；
(2)若从图示位置开始计时，写出感应电流随时间变化的函数表达式；
(3)交流电压表和交流电流表的示数；
(4)此交流发电机的输出功率P 出。
14． 某小型水电站发电机的输出功率为100KW ，输出电压为250V ，现准备向远处输电，输电线的总电
阻为8Ω，要求输电时输电线上损耗的功率不超过输送电功率的5%，用户获得220V 电压，求应选用匝数比多大的升压变压器和降压变压器.
15． 如图所示，学校有一台应急备用发电机，内阻为r =1Ω，升压变压器匝数比为n 1︰n 2=1︰4，降压变
压器的匝数比为n 3︰n 4=4︰1，输电线总电阻为R 线=4Ω，全校有22间教室，每间教室安装“220V 40W ”的电灯6盏，要求所有的电灯都正常发光，求: (1)输电线上损耗的电功率P 损多大? (2)发电机的电动势E 多大?
升压变压器
降压变压器
《第五章 交变电流》单元测试题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案
A
BC
B
BC
AB
BD
C
AD
D
AC
D
B
13.解:(1)在图示位置时,电动势有最大值,所以此发电机电动势最大值为:
E nBS M =ω
(2)电动势的瞬时值:e E t M =cos ω
∴感应电流函数表达式为:i e R r nBS R r
t =+=+ω
ωcos
(3)电动势有效值:E E M =
2
∴=
+=+电流的有效值为：·
I E R r nBS R r 22ω
()
∴=
+=+电压的有效值为：··U R R r E R
R r
nBS 22ω
(4)发电机的输出功率为:
P IU R
R r n B S 出==
+22
2222()
ω
14.A =⨯=400250
101003
1
U P
I 2=线
R P ⨯%5=25A
升压变压器匝数比为: =
=1
22
1I I n n 16
1
40025= P 用=95%P=U 4I 4,I 3=I 4=A =8.431%954
U P
降压变压器匝数比为: 1
3.17258.4313443===I I n n
15.（1）所有电灯正常发光时消耗的功率为 P 灯=40×22×6W=5280W=P 4
由于灯正常发光时，降压变压器副线圈两端电压U 4=220V ，所以降压变压器原线圈两端电压 U 3= n 3
n 4
U 4= 4
1×220V=880V
两变压器之间输电线上的电流为 I 线=
P 3U 3 = P 4U 3 = 5280880
A=6A 输电线上损失的功率 P 损= I 线2R =62×4W=144W
（2）输电线上损失的电压U损=I线R=6×4V=24V
升压变压器副线圈两端电压U2=U3+U损=(880+24)V=904V
升压变压器原线圈两端电压U1= n1
n2U2=
1
4×904V=226V
升压变压器原线圈中的电流I1= n2
n1I线=
4
1×6A=24A
发电机内阻上的电压U r=I1r=24V
发电机的电动势E=U1+U r=226V+24V=250V。