人教版高中物理选修3-2交变电流单元练习.docx
人教版高中物理选修3-2同步练测：第五章3电感和电容对交变电流的影响.docx
高中物理学习材料（鼎尚**整理制作）3 电感和电容对交变电流的影响建议用时 实际用时满分 实际得分90分钟100分一、选择题（本题包括10小题，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分，共40分） 1.关于电阻、电感、电容对电流作用的说法正确的是( )A ．电阻对直流电和交流电的阻碍作用相同B ．电感对直流电和交流电均有阻碍作用C ．电容器两极板间是绝缘的，故电容支路上没有电流通过D ．交变电流的频率增加时，电阻、电感、电容的变化情况相同2.对电容器能通交变电流的原因，下列说法正确的是( )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3.关于电感对交变电流的影响，以下说法中正确的是( )A ．电感对交变电流有阻碍作用B ．电感对交变电流阻碍作用越大，感抗就越小C ．电感具有“通交流、阻直流，通高频、阻低频”的性质D ．线圈的自感系数越大，交变电流的频率越高，电感对交变电流的阻碍作用就越大 4.如图1所示的电路中，正弦交流电源电压的有效值为220 V ，则关于交流电压表的示数，以下说法中正确的是( )图1A ．等于220 VB ．大于220 VC ．小于220 VD ．等于零5.(2011年聊城高二检测)如图2甲、乙两图是电子技术中的常用电路， 、 是各部分电路的输入端，其中输入的交流高频成分用“”表示，交流低频成分用“～”表示，直流成分用“－”表示．关于两图中负载电阻 上得到的电流特征是( )图2A ．图甲中 得到的是交流成分B ．图甲中 得到的是直流成分C ．图乙中 得到的是低频成分D ．图乙中 得到的是高频成分6.如图3所示，图甲、乙中电源为交流电源，图丙中电源为直流电源，各电路中线圈自感系数相同且直流电阻不计，各电压表示数都相同，下列说法正确的是( )图3A ．灯 比灯 亮B ．灯 比灯 亮C ．灯 与 一样亮D ．灯 与灯 一样亮 7.如图4所示，交流电源的电压有效值跟直流的电压相等，当将双刀双掷开关接到直流电源上时，灯泡的实际功率为 ，而将双刀双掷开关接到交流电源上时，灯泡的实际功率为 ，则()图4A ．B ．C ．D ．不能比较8.在图5所示电路中， 是有效值为220 V 的交流电源， 是电容器， 是电阻，关于交流电压表的示数，下列说法正确的是()图5A ．等于220 VB ．大于220 VC ．小于220 VD ．等于零9.(2011年哈师大附中高二检测)如图6所示，在电路两端加上正弦交流电，保持电压有效值不变，使频率增大，发现各灯的亮暗情况是：灯1变亮，灯2变暗，灯3不变，则M 、N 、L 中所接元件可能是( )图6A ．M 为电阻，N 为电容器，L 为电感线圈B ．M 为电感线圈，N 为电容器，L 为电阻C ．M 为电容器，N 为电感线圈，L 为电阻D ．M 为电阻，N 为电感线圈，L 为电容器10.“二分频”音箱内有两个不同口径的扬声器，它们的固有频率分别处于高音、低音频段，分别称为高音扬声器和低音扬声器．音箱要将扩音机送来的含有不同频率的混合音频电流按高、低频段分离出来，送往相应的扬声器，以便使电流所携带的音频信息按原比例还原成高、低频的机械振动．图7为音箱的电路图，高、低频混合电流由 、 端输入， 和 是线圈， 和 是电容器，则( )图7A ．甲扬声器是高音扬声器B ． 的作用是阻碍低频电流通过乙扬声器C ． 的作用是阻碍低频电流通过甲扬声器D ． 的作用是减弱乙扬声器的低频电流二、填空题（本题共2小题，每小题6分，共12分.请将正确的答案填到横线上）11.在收音机线路中，经天线接收下来的电信号既有高频成分又有低频成分，经放大后送给下一级，需要把低频成分和高频成分分开，只让低频成分输入给下一级，我们采用了如图8装置电路，其中代号 、 应选择的元件是________、________.图812.如图9所示电路，一电感线圈和一个“220 V 40 W ”的灯泡串联，电路两端接在220 V 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________.图9三、计算题（本题共3小题，共48分.解答时应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.（16分）如图10所示，是一个判定 之间电源性质的仪器，自感系数和电容都较大．若接通电源后只有绿灯亮，则 之间是什么电源？若只有红灯亮或黄灯亮， 之间电源又如何？图1014.（16分）如图11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.图11 15.（16分）如图12所示的电路，电源电压，设二极管正向电阻为零，反向电阻为无限大，负载，若其中一个二极管断路，求中消耗的功率.图123 电感和电容对交变电流的影响得分：一、选择题题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案二、填空题11. 12.三、计算题13.14.15.3 电感和电容对交变电流的影响参考答案一、选择题1.A 解析：电阻的阻值对直流电和交流电相同，A正确；电感对直流电没有阻碍作用，对交流电有阻碍作用，B错误；由于电容器不断地充放电，电路中存在充电电流和放电电流，C错误；电阻的阻值与交流电的频率无关，感抗随交流电频率的增大而增大，容抗随交流电频率的增大而减小，D错误．2.BD 解析：电容器实质上是通过反复充、放电来实现通电的，并无电荷流过电容器．3.AD 解析：电感对交流电有阻碍作用，阻碍作用越大，感抗越大，感抗与自感系数、交流电频率成正比，本题选项A、D正确．4.C 解析：电感对交变电流有阻碍作用，线圈与灯泡串联，其电压之和等于电源电压，即，故交流电压表的示数小于220 V，C正确．5.AC 解析：当交变电流加在电容器上时，有“通交流、隔直流，通高频、阻低频”的特性，甲图中电容器隔直流，得到的是交流成分．A正确、B错误；乙图中电容器通过交流高频成分，阻碍交流低频成分，得到的是低频成分，C正确、D错误．6.BC解析：图甲中电源电压，线圈对交流有阻碍作用，，灯泡两端电压；图乙中线圈与灯泡并联，灯泡电压；图丙中，线圈对直流电没有阻碍作用，灯泡电压，故.即与一样亮且都比亮，B、C正确，A、D错误．7.B 解析：接在直流电源上，线圈对直流没有阻碍作用，电压全部降落在小灯泡两端．而当双刀双掷开关接在交流电源上时，线圈对电流有阻碍作用，因此小灯泡两端的电压小于电源电压，由知：，故B 对．8.C 解析：虽然交变电流能通过电容器，但对交流有阻碍作用，电容器与电阻串联，根据串联分压原理可知电阻的两端电压应小于电源电压，而电压表测的是电阻两端的电压，故选项C正确．9.C 解析：当交变电流的频率增大时，线圈的感抗变大，电容器的容抗变小，由灯1变亮，灯2变暗可知M为电容器，N为电感线圈，而电阻与交变电流的频率无关，故L为电阻，C正确．10.BD 解析：由于会“阻高、通低”，又“通高、阻低”，因此低频成分通过甲扬声器，故A错，的作用是“通高、阻低”，故B对，的作用是“通低、阻高”，故C错而D对．二、填空题11.电容较小的电容器高频扼流线圈解析：电容器具有通高频、阻低频作用，这样的电容器电容应较小，故处放电容较小的电容器．电感线圈在该电路中要求“通低频、阻高频”，所以处应接一个高频扼流线圈．12.变亮、变暗三、计算题13.绿灯亮AB间接交流；红灯亮AB间接直流且A端为正极，黄灯亮AB间接直流且B端为正极．解析：由于电容器C具有隔直流的特性，故只有绿灯亮时AB之间必是交流电源，至于此时为什么红灯和黄灯不亮，则是由于线圈L具有阻交流的作用．当AB之间接入直流电时，绿灯不亮是显见的，此时红灯亮还是黄灯亮，则必须考虑二极管和的单向导电性．故AB间接交变电流时，绿灯亮；AB间接直流电且A端是正极时红灯亮；AB间接直流电且B端是正极时黄灯亮．14.当含有多种成分的电流输入到两端时，由于通交流、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，到两端时，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.15.解析：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而在截止的半周期内的功率故一个周期内，电阻上消耗的功率为：。
高中物理人教版选修3-2检测：第五章 交变电流 5.5电能的输送 Word版含答案
5.5 电能的输送
．增加输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失
．高压输电是通过减小输电电流来减小电路的发热损耗
．在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越小．高压输电必须综合考虑各种因素，不一定是电压越高越好
的变压比分别为：50和：
、60 W)正常发光
I2R＝400 kW
消耗的功率
两端的电压
远距离输电过程中，应用高压输电能够减小输电线上的功率损失，项错；而比较两个不同输电回路，输电线电阻相同，
，则应配备原、副线圈匝数比为：4(和：，则用户端的电压为237.5 V
用户得到的电功率即降压变压器的输出功率为
＝100×96% kW＝96 kW.
：：11 (2)见解析图(3)96 kW
．有条河流，流量 2 m3/s，落差h＝5 m，现利用其发电，若发电机总效率为240 V，输电线总电阻R＝30 Ω，允许损失功率为输出功率的
需求，则该输电线路所使用的理想的升压、降压变压器的匝数比各是多少？能使多少盏“220
g＝10 N/kg)
n1：n U0：U＝：125.
＝10×30 V＝300 V.
＝5×103 V300 V＝
′1：n U1：U ：
P 因为电灯盏N＝
：125 ：。
人教版高中物理选修3-2第五章第1节交变电流练习1.docx
高中物理学习材料桑水制作人教版选修3－1第五章第1节交变电流练习1一、选择题1. 矩形线圈在磁场中匀速转动时，产生的感应电动势最大值为50V，那么该线圈绕轴OO′由图所示位置转过30°，线圈中的感应电动势大小为( )A．50V B．253VC．25V D.10V2．如图所示，面积均为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e＝BSωsinωt的图是( )3．如图所示，矩形线圈abcd放在匀强磁场中，边ad在轴OO′上，若线圈绕轴匀速转动，产生的交流电动势e＝E m sinωt，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( )A．e＝2E m sinωtB．e＝2E m sin2ωtC．e＝E m sinωtD．e＝E m sin2ωt4．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(如图所示)，线圈的cd边离开纸面向外运动，若规定由a→b→c→d→a方向的感应电流方向为正，则能反映线圈中感应电流I随时间t变化的图象是下图中的( )5．如图所示，一匝数为N的矩形线圈面积为S，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，从图示位置转过90°时电动势是( )A．NBSωB．0C．BSωD．NBSωcos(ωt＋90°)6．如图所示，虚线OO′的左边存在着方向垂直于纸面向里的匀强磁场，右边没有磁场。
单匝矩形线圈abcd的对称轴恰与磁场右边界重合，线圈平面与磁场垂直。
线圈沿图示方向绕OO′轴以角速度ω匀速转动(即ab边先向纸外、cd边先向纸里转动)，规定沿a→b→c→d→a方向为感应电流的正方向。
若从图示位置开始计时，下列四个图象中能正确表示线圈内感应电流i随时间t变化规律的是( )7．（多选）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之比为( )A.π2B.2πC．2π D.π8．（多选）线圈在匀强磁场中转动产生的电动势e＝10sin(20πt)V，则下列说法正确的是( ) A．t＝0时，线圈平面位于中性面B．t＝0时，穿过线圈的磁通量最大C．t＝0时，导线切割磁感线的有效速率最大D．t＝0.4s时，e有最大值102V9．（多选）如图所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中可以分别绕垂直于磁场方向的轴P1和P2以相同的角速度匀速转动，当线圈平面转到与磁场方向平行时( )A．线圈绕P1转动时的电流等于绕P2转动时的电流B．线圈绕P1转动时的电动势小于绕P2转动时的电动势C．线圈绕P1和P2转动时的电流的方向相同，都是a→d→c→bD．线圈绕P1转动时dc边受到的安培力大于绕P2转动时dc边受到的安培力10．（多选）如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生正弦交流电的图象，当调整线圈转速后，所产生正弦交流电的图象如图线b所示，以下关于这两个正弦交流电的说法正确的是( )A．在图中t＝0时刻穿过线圈的磁通量均为零B．线圈先后两次转速之比为3 2C．交流电a的瞬时值为u＝10sin5πtD．交流电b的最大值为5V二、非选择题11．一台发电机产生正弦式电流，如果e＝400sin314t(V)，那么电动势的峰值是多少，线圈匀速转动的角速度是多少，如果这个发电机的外电路只有电阻元件，总电阻为2kΩ，写出电流瞬时值的表达式。
人教版高中物理选修3-2第五章第1节交变电流练习3.docx
高中物理学习材料桑水制作人教版选修3－1第五章第1节交变电流练习31．家庭电路的交变电流图象为如图所示中的( )2．一线圈在匀强磁场中匀速转动，在如图所示位置时( ) A ．穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最小 B ．穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最大 C ．穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最大 D ．穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最小3.如图所示，一面积为S 的单匝矩形线圈处于有界磁场中，能使线圈中产生交变电流的是( )A ．将线圈水平向右匀速拉出磁场B ．使线圈以OO ′为轴匀速转动C ．使线圈以ab 为轴匀速转动D ．磁场以B ＝B 0sin ωt 规律变化4．闭合线圈在匀强磁场中匀速转动时，产生的正弦式交变电流i ＝I m sin ωt .若保持其他条件不变，使线圈的匝数和转速各增加1倍，则电流的变化规律为( )A ．i ′＝I m sin ωtB ．i ′＝I m sin 2ωtC ．i ′＝2I m sin ωtD ．i ′＝2I m sin 2ωt5.如图所示，一正方形线圈abcd 在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO ′匀速转动，沿着OO ′观察，线圈沿逆时针方向转动．已知匀强磁场的磁感应强度为B ，线圈匝数为n ，边长为l ，电阻为R ，转动的角速度为ω.则当线圈转至图示位置时( )A ．线圈中感应电流的方向为abcdaB ．线圈中的感应电流为nBl 2ωRC ．穿过线圈的磁通量为零D ．穿过线圈磁通量的变化率为零6．一只矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图象如图甲所示，则下列说法中正确的是( )A．t＝0时刻线圈平面与中性面垂直B．t＝0.01 s时刻Φ的变化率达最大C．0.02 s时刻感应电动势达到最大D．该线圈相应的感应电动势图象如图乙所示7.如图所示是一多匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动所产生的感应电动势的图象，根据图象可知( )A．此感应电动势的瞬时表达式为e＝200sin0.02tB．此感应电动势的瞬时表达式为e＝200sin100πtC．t＝0.01 s时，穿过线圈的磁通量为零D．t＝0.02 s时，穿过线圈的磁通量的变化率最大8．矩形线圈的匝数为50匝，在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图所示，下列结论正确的是( )A．在t＝0.1 s和t＝0.3 s时，电动势最大B．在t＝0.2 s和t＝0.4 s时，电动势改变方向C．电动势的最大值是157 VD．在t＝0.4 s时，磁通量变化率最大，其值为3.14 Wb/s9．如图甲所示，甲、乙两个并排放置的共轴线圈，甲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，甲乙相吸B．在t2到t3时间内，甲乙相斥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10．发电机的转子是匝数为100，边长为20 cm的正方形线圈，将它置于磁感应强度B＝0.05 T的匀强磁场中，绕着垂直于磁场方向的轴以ω＝100π rad/s的角速度转动，当线圈平面跟磁场方向垂直时开始计时．线圈和外电路的总电阻R＝10 Ω.线圈从计时开始，到转过60°过程中通过线圈某一截面的电荷量为多少？11.如图所示，一半径为r＝10 cm的圆形线圈共100匝，在磁感应强度B＝5π2T的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的中心轴线OO′以n＝600 r/min的转速匀速转动，当线圈转至中性面位置时开始计时．(1)写出线圈内所产生的感应电动势的瞬时值表达式；(2)求线圈从图示位置经160s时的电动势的瞬时值；(3)求线圈从图示位置经160 s 时间内的电动势的平均值．12．如图所示，在匀强磁场中有一个“π”形导线框可绕AB 轴转动，已知匀强磁场的磁感应强度B ＝52π T ，线框的CD 边长为20 cm ，CE 、DF 长均为10 cm ，转速为50 r/s.若从图示位置开始计时：(1)写出线框中感应电动势的瞬时值表达式；(2)在e － t 坐标系中作出线框中感应电动势随时间变化关系的图象．答案1． 答案：A2．答案：C 解析：当线框平面平行于磁感线时，磁通量最小，但E m 最大 ，即ΔΦΔt最大，故正确答案为C.3.解析：选BCD.将线圈向右拉出磁场时，线圈中电流方向不变．A 错，BC 两种情况下产生交变电流，只是在C 情况下当线圈全部位于磁场外的一段时间内线圈内没有电流，由法拉第电磁感应定律可知D 种情况下产生按余弦规律变化的电流．BCD 对．4．解析：选D.由电动势的最大值知，最大电动势与角速度成正比，与匝数成正比，所以电动势最大值为4E m ，匝数加倍后，其电阻也应该加倍，此时线圈的电阻为2R ，根据欧姆定律可得电流的最大值为I m ′＝4E m2R＝2I m ，因此，电流的变化规律为i ′＝2I m sin 2ωt . 5.解析：选BC.根据右手定则回路中电流d →c →b →a →d ，A 错．电动势e ＝E m ＝nBS ω＝nBl 2ω，所以电流i ＝e R ＝nBl 2ωR ，B 正确．图示位置时Φ＝0，但ΔΦΔt≠0，C 正确，D 错误．6．解析：选B.t ＝0时Φ最大，线圈应在中性面位置，A 错；t ＝0.01 s 时，Φ－t 图象的斜率最大，故ΔΦΔt最大，B 正确；t ＝0.02 s 时，Φ不变，故e ＝0，C 错；因Φ－t 图象为余弦图象，故e －t 图象为正弦图象，D 错．7.答案：B8．解析：选CD.从题图中可知，在0.1 s 和0.3 s 时刻，穿过线圈的磁通量最大，此时刻磁通量的变化率等于零；0.2 s 和0.4 s 时刻，穿过线圈的磁通量为零，但此时刻磁通量的变化率最大，由此得选项AB 错误．根据电动势的最大值公式：E m ＝nBS ω，Φm ＝BS ，ω＝2πT，可得：E m ＝157 V ；磁通量变化率的最大值应为E m n＝3.14 Wb/s ，故CD 正确．9．解析：选D.t 1到t 2时间内，甲中电流减小，甲中的磁场穿过乙且减小，因此乙中产生与甲同向的磁场，故甲、乙相吸，A 选项正确．同理B 选项正确．t 1时刻甲中电流最大，但变化率为零，乙中无感应电流，故两线圈的作用力为零，故C选项正确，t2时刻甲中电流为零，但此时电流的变化率最大，乙中的感应电流最大，但相互作用力为零，故D选项错误．因此，错误的应是D.10．解析：E＝n ΔΦΔt又I＝ER且I＝qt，Δt＝t.所以，通过线圈某一截面的电荷量q＝I t＝nΔΦΔtRΔt＝nΔΦR从中性面计时，转过60°，如图所示ΔΦ＝BΔS＝BS(1－cos 60°)＝12BSq＝nBS2R＝100×0.05×0.2×0.220C＝1×10－2C.答案：1×10－2C11.解析：当线圈从中性面开始计时，产生的感应电动势的瞬时值表达式为e＝nBSωsinωt.(1)e＝nBSωsinωt，其中ω＝2πn＝2π×10 rad/s＝20π rad/s.所以e＝nBSωsin ωt＝100×5π2×π×0.12×20πsin 20 πt V＝100sin 20πt V.(2)t1＝160s时，e＝100sin 20π×160V＝50 3 V.(3)t0＝0时，磁通量Φ1＝B·S＝5π2×π×0.12Wb＝0.05πWb；t1＝160s时，磁通量Φ2＝B·S cos ωt＝5π2×π×0.12cos 20π×160Wb＝0.025πWb.平均电动势：E＝nΔΦΔt＝nΦ1－Φ2t1－t0＝100×0.05π－0.025π160V≈47.8 V.答案：(1)e＝100sin 20πt V (2)50 3 V (3)47.8 V12．解析：(1)线框转动，开始计时的位置为线圈平面与磁感线平行的位置，在t时刻线框转过的角度为ωt，此时刻e＝Bl1l2ωcosωt即e＝BSωcosωt，其中B＝52πT，S＝0.1×0.2 m2＝0.02 m2，ω＝2πn＝2π×50 rad/s＝100π rad/s，故e＝52π×0.02×100πcos100πt V，即e＝102cos100πt V.(2)线框中感应电动势随时间变化关系的图象如图所示．。
人教版高中物理选修3-2电感和电容对交变电流的影响同步练习(4).docx
高中物理学习材料电感和电容对交变电流的影响 同步练习一、选择题1、如图5-3-5所示电路，线圈导线的电阻可忽略不计，那么当输入电压具有直流和交流两种成分时，电阻R 两端和线圈两端的电压成分分别是： [ ]A.直流和交流，交流B.交流，交流C.直流和交流，直流和交流D.直流，直流 图5-3-52、图5-3-6所示电路中的电容器称为高频旁路电容，下列说法正确的是： [ ]A.电容器的电容很大B.电容器的电容很小C.对高频而言，电容器的容抗很大D.对低频而言，电容器的容抗很大3、在图5-3-7所示电路中，电阻R 、电感线圈L 、电容器C 并联接在某一交流电源上，三个相同的交流电流表的示数相同。
若保持电源的电压不变，而将其频率增大，则三个电流表的示数I 1、I 2、I 3的大小关系是：[ ]A. I 1=I 2=I 3B. I 1＞I 2＞I 3C. I 1＞I 2＞I 3D. I 3＞I 1＞I 24、如图5-3-8所示，开关S 与直流恒定电源接通时，L 1、L 2两灯泡的亮度相同，若将S 与交变电源接通： [ ]A.L 1、L 2两灯泡亮度仍相同B.L 1比L 2更亮些C.L 1比L 2更暗些D.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 5、如图5-3-9所示电路由交变电源供电，如果交变电流的频率降低，则： [ ]A.线圈自感系数变小；B.线圈感抗变小C.电路中电流增大D.电路中电流变小6、如图5-3-10所示电路，接在交变电流上的灯泡正常发光，则下列措施能使灯泡变亮的是： [ ]A.将电容器两极板间距离增大一些B.将电容器两极板正对面积减小一些C.把电介质插入电容器两极间D.把交变电流频率降低一些7、有两个电容分别为C 1=5μF ,C 2=3μF 两电容器，分别加在峰值一定的交流电源上，比较下图5-3-6 图5-3-7图5-3-8 5-3-10列哪种情况通过电容器的电流强度最大： [ ]A.在C1上加f=50 Hz的交变电流B.在C2上加f=50 Hz的交变电流C.在C1上加f=60 Hz的交变电流D.在C2上加f=60 Hz的交变电流二、填空题8、感抗描述电感线圈对交变电流的大小。
人教版高中物理选修3-2电感和电容对交变电流的影响同步练习(2).docx
高中物理学习材料（鼎尚**整理制作）电感和电容对交变电流的影响 同步练习自主探究一．电感对交变电流的阻碍作用 1．实验现象：接直流，灯泡______；接交流，灯泡_______。
2．实验表明：__________________________3．感抗：____________________________________________4．成因：____________________________________________ _____________________________________________________ 5．影响感抗的因素：__________________________________6．应用：二．交变电流能够“通过”电容器 1．实验现象：接直流，灯泡_______；接交流，灯泡________。
2．实验表明：__________________________ 3．成因：____________________________________________ __________________________________________________________________________________________________________三．电容器对交变电流的阻碍作用1．实验现象：接交流，灯泡________；将电容器短路，灯泡_________________2．实验表明：______________________________3．容抗：_____________________________________________4．影响感抗的因素：___________________________________S L + － ～ S C +－ ～5．应用：尝试体验1．在交流电路中，要增大电感线圈的感抗，可以（ ）A ．增大交流电的电压B ．提高交变电流的频率C ．减少线圈的匝数D ．在线圈中插入铁芯2．在交流电路中，要减小电容器的容抗，可以（ ）A ．减小两极板的正对面积B ．减小极板间的距离C ．适当增加交变电流的电压D ．减小交变电流的频率领悟整合3．下列说法正确的是（ ）A ．电感线圈和电容器跟电阻一样，接入电路后都产生焦耳热B ．电感线圈和电容器跟电阻一样，都对电流起阻碍作用C ．电感线圈对变化的电流起阻碍作用D ．电容器能使交流“通过”的实质是电容器在交流电路中交替地进行充电和放电4．对于感抗和容抗，下列说法正确的是（ ）A ．感抗是由于电流变化时在线圈中产生了自感电动势，阻碍了电流变化而形成的B ．感抗是由于线圈导线的电阻而形成的C ．容抗是由于电容器两极板间的电介质对电流的阻碍作用而形成的D ．感抗和容抗都是由线圈和电容器本身的特性所决定的，与接在怎样的电路中无关5．如图所示，交流电流表A 1、A 2、A 3分别与电容器、线圈L 和电阻R 串联后接在同一个交流电源上，供电电压瞬时值11sin m u U t ω=，三个电流表各有不同的示数。
人教版高中物理选修3-2 交变电流 综合测试 3.docx
高中物理学习材料桑水制作交变电流综合测试 3一. 单项选择题。
1. 对于图1所示的电流i随时间t作周期性变化的图像，下列描述哪项正确？（）A. 是交变电流B. 是正弦式电流C. 是直流D. 是恒定电流2. 矩形线圈在匀强磁场中，绕垂直于磁场方向且又在线圈平面内的轴作匀速转动。
当此线圈通过中性面时（）A. 穿过线圈的磁通量为零B. 线圈中产生的感应电动势最大C. 线圈中产生的感应电流最大D.线圈中感应电流方向将要发生改变3. 某正弦式电流i与时间t的关系图像如图2所示。
由图像可知，该电流的频率和有效值分别为（）A. 50Hz，10AB. 50Hz，7.07AC. 100Hz，10AD. 100Hz，7.07A4. 将一根电阻丝接到100V直流电源上，在1min内产生的热量为Q，若将此电阻丝接到某一正弦式交流电源上，则在2min内产生的热量也为Q，那么该交流电压的最大值为（）A. 50VB. 502VC. 100VD. 1002V5. 一台变压器的原线圈匝数为100，副线圈匝数为1200，在原线圈两端接有电动势为10V的电池组，则在副线圈两端的输出电压为（ ）A. 0VB. 约0.8VC. 12VD. 120V6. 图3为一理想变压器，原、副线圈的匝数分别为n n 12、。
在n U 11、和R 保持不变的条件下，把副线圈匝数减半，则（ ）A. 副线圈中输出电流I 2减半B. 原线圈中输入电流I 1减半C. 变压器输入功率减半D. 变压器输出功率减半7. 用U 和KU 两种不同的电压来输送电能，若输送的功率相同，在输电线上损失的功率相同，导线的长度和材料也相同，则在两种情况下，输电导线的横截面积之比S S 12：为（ ）A. KB. 1/KC. K 2D. 1/K 28. 一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电流瞬时值表达式为：i tA =102100sin π，则（ ）A. 此交流的频率为50HzB. 此交流的峰值为10AC. 用交流电流表测此电流，示数为10AD. 用交流电流表测此电流，示数为14.1A9. 如图5所示，一理想变压器由一个初级线圈和两个次级线圈组成。
人教版高中物理选修3-2交变电流章末检测.docx
高中物理学习材料桑水制作交变电流章末检测一、选择题1．一矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动，线圈内的感应电动势e随时间t的变化如图所示，则下列说法中正确的是 ( )A．t1时刻通过线圈平面的磁通量为零B．t2时刻通过线圈平面的磁通量最大C．t4时刻通过线圈平面的磁通量的变化率的绝对值最大D．每当感应电动势e变换方向时，通过线圈平面的磁通量的绝对值都为最大2．有一电子器件，当其两端电压高于100V时则导电，等于或低于100V时则不导电，若把这个电子器件接到“100V，50Hz”的正弦交流电源上，这个电子器件将（）A．不导电 B．每秒钟导电50次C．每秒钟导电100次 D．每次导电时间为0.005s3．下列提到的交流电，哪一个不是指有效值（）A．交流电压表读数 B．保险丝的熔断电流C．电容器的击穿电压 D．220V交流电压4．矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，从中性面开始转动1800角过程中，平均感应电动势和最大电动势之比为（）A．π/2 B．2/π C．2π D．π5．矩形线圈在匀强磁场中绕轴匀速转动产生的交流电，穿过线圈平面的磁通量Φ与产生的感应电动势e的大小关系正确的是（）A．Φ最大，e最大B．Φ最小，e最小 C．Φ最大，e最小D．Φ最小，e 最大6．在匀强磁场中的矩形线圈从中性面开始匀速转动，穿过线圈平面的磁通量Φ与时间t 的图象可能是下图中的哪一个（ ） 7．如图所示(a)、(b)两电路中，当a 、b 两端和e 、f 两端分别加上220V 的交流电压时，测得c 、d 间与g 、h 间的电压均为110V 。
若分别在c 、d 与g 、h 两端加上110V 的交流电压，则a 、b 间与e 、f 间的电压分别（ ）A ．220V 、220VB ．220V 、 110VC ．110V 、110VD ．220V 、08．如图所示为一理想变压器，S 为一单刀双掷开关，P 为滑动变阻器的滑动片，U 1为加在原线圈两端的电压，I 1为原线圈中的电流。
人教版高中物理选修3-2交变电流同步练习(4).docx
高中物理学习材料桑水制作交变电流 同步练习我夯基 我达标1.如图5-1-9所示，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 的变化如图5-1-9所示，下列说法中正确的是（ ）图5-1-9A.t 1时刻通过线圈的磁通量为零B.t 2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大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 变换方向时，通过线圈的磁通量的绝对值都为最大思路解析：t 1、t 3时刻线圈中的感应电动势e=0，故此时线圈通过中性面，线圈的磁通量为最大，磁通量的变化率为零，故A 、C 选项不正确.t 2时刻e=-E m ，线圈平面与磁感线平行，故B 选项不正确.每当e 变化方向时（中性面时刻）,通过线圈的磁通量的绝对值最大，故D 选项正确. 答案:D2.将硬导线中间一段折成不封闭的正方形，每边长为l ，它在磁感应强度为B 、方向如图5-1-10的匀强磁场中匀速转动，转速为n ，导线在a 、b 两处上通过电刷与外电路连接，外电路接有额定功率为P 的小灯泡并正常发光，电路中除灯泡外，其余部分的电阻不计，灯泡的电阻应为（ ）图5-1-10A.P nB l 22)2(πB.PnB l 22)(2πC.P nB l 2)(22D.PnB l 22)(思路解析：P=R2ε，所以R=PnB l Pn Bl PBl PP2222222max2)(2)22()2()2(ππωεε====，所以B 选项正确.答案:B3.交流发电机在工作时电动势为e=E m sin2ωt V ，若将发电机的速度提高一倍，同时将电枢所围面积减小一半，其他条件不变，则其电动势变为（ ） A.e ′=E m sin2tω B.e ′=2E m sin2tωC.e ′=E m sin2ωtD.e ′=E m 2sin2ωt思路解析：交变电压瞬时值表达式为e=E m sin2ωt ，而E m =NBS ω，ω=2πn ，当ω加倍而S 减半时，E m 不变，应选C 项. 答案:C4.矩形线圈的匝数为50匝，在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图5-1-11所示.下列结论正确的是( )图5-1-11A.在t=0.1 s 和t=0.3 s 时，电动势最大B.在t=0.2 s 和t=0.4 s 时，电动势改变方向C.电动势的最大值是157 VD.在t=0.4 s 时，磁通量变化率最大，其值为3.14 Wb/s思路解析：从图中可知，在0.1 s 和0.3 s 时刻，穿过线圈的磁通量最大，此时刻磁通量的变化率等于零；0.2 s 和0.4 s 时刻，穿过线圈的磁通量为零，但此时刻磁通量的变化率最大，由此得选项AB 错误.根据电动势的最大值公式：E m =nBS ω，Φm =BS ，ω=2π/T ，可得： E m =50×0.2×2×3.14/0.4 V=157 V ；磁通量变化率的最大值应为nE m=3.14 Wb/s ，故CD 正确. 答案:CD5.闭合线圈在匀强磁场中匀速转动时，产生的正弦交变电流i=I m sin ωt.若保持其他条件不变，使线圈的匝数及转速各增加1倍，则电流的变化规律为i ′=_____________.思路解析：由电动势的最大值知，最大电动势与角速度成正比，与匝数成正比，所以电动势最大值为4E m ，匝数加倍后，其电阻也应该加倍，此时线圈的电阻为2R ，根据欧姆定律可得电流的最大值为I m ′=4E m 2R=2I m . 答案:2I m sin2ωt6.矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴转动，线圈共100匝，转速为π10r/s ，在转动过程中穿过线圈的磁通量的最大值为0.06 Wb.则线圈平面转到与磁感线平行时，感应电动势为____________ V ，当线圈平面与中性面夹角为4π时，感应电动势为____________ V.思路解析：线圈转动的角速度为ω=2πf=20 rad/s ，电动势的最大值E m =nBS ω=100×0.06×20 V=120 V ；根据瞬时值方程e=E m sin ωt=120×sin 4πV=602 V. 答案:120 6027.发电机的转子是匝数为100匝、边长为20 cm 的正方形线圈，将它置于磁感应强度B=0.05 T 的匀强磁场中，绕着垂直于磁感线方向的轴以ω=100π rad/s 的角速度转动，当线圈平面跟磁场方向垂直时开始计时，线圈和外电路的总电阻R=10 Ω. (1)写出交流电流瞬时值表达式； (2)线圈从计时开始，转过3π过程中通过线圈某一截面的电荷量为多少？ 思路解析：(1)感应电动势的最大值为E m =nBS ω=20π V ，I m =RE m=2π，由于从与磁场方向垂直位置开始计时，也就是从中性面计时，因此瞬时值用正弦表达：i=2πsin100πt A. (2)线圈从计时开始，转过3π的过程中，通过某一截面的电荷量应该用平均值来计算q=It=n tR ∆∆ΦΔt=Rn ∆Φ. ΔΦ=BS-BScos213=πBS ，代入电荷量方程得q=RnBS 2=1×10-2C. 答案:（1）i=2πsin100πt A （2）1×10-2C8.如图5-1-12所示,匀强磁场B=0.1 T ，所用矩形线圈的匝数N=100，边长ab=0.2 m ，bc=0.5 m ，以角速度ω=100π rad/s 绕OO ′轴匀速转动.当线圈平面通过中性面时开始计时，试求：图5-1-12(1)线圈中感应电动势的大小； (2)由t=0至t=4T过程的平均电动势. 思路解析：(1)线圈经过时间t 转过的角度θ=ωt ，由于是从中性面开始计时，故电动势的瞬时值方程是：e=E m sin ωt ，其中E m =NBS ω，S=ab ·bc ，将数据代入可得E m =100×0.1×0.2×0.5×100π V=314 V ，得到电动势为e=314sin100πt V.(2)用法拉第电磁感应定律可以计算从0时刻经4T时间内的平均电动势值 ΔΦ=BS,Δt=4T,E =N t ∆∆Φ=πωπ224=NBS NBS ω=200 V. 答案:（1）e=314sin100πt V （2）E =200 V9.圆形线圈共100匝，半径为r=0.1 m ，在匀强磁场中绕过直径的轴匀速转动，角速度为ω=π300rad/s ，电阻为R=10 Ω.求：图5-1-13(1)转过90°时，线圈中的感应电流为多大？(2)写出线圈中电流的表达式（磁场方向如图5-1-13所示，B=0.1 T ，以图示位置为t=0时刻）. 思路解析：(1)当线圈从图示位置转过90°时，线圈中有最大感应电流，E m =nBS ω=100×0.1×π×0.12×π300V=30 V.根据欧姆定律得：I m =1030=R E m A=3 A. (2)由题意知，从中性面开始计时交变电流是正弦规律，所以i=I m sin ωt=3sin π300t A.答案:（1）3 A （2）i=3sinπ300t A10.一线圈中产生的正弦交流电按i=10sin314t A 变化，求出当线圈从中性面起转过30°、60°、90°、120°所需时间及对应的电流值.思路解析：线圈从中性面开始转动产生的正弦式电流的标准是i=I max sin ωt ，式中ωt 表示线圈平面对中性面的夹角（单位是rad ），当线圈平面转过的角度θ1=30°时，由θ=π/6=314t 1，得经历的时间和对应的电流值分别为t 1=60013146=⨯s πs,i 1=10sin30° A=5 A同理，当θ2=60°时，得t 2=30013143=⨯s π s,i 2=10sin60° A=53A 当θ3=90°时，得t 3=20013142=⨯s π s,i 3=10sin90° A=10 A 当θ4=120°时，得t 4=150131422=⨯s π s,i 4=10sin120° A=53A. 答案:t 1=6001s i 1=5 At 2=3001 s i 2=53A t 3=2001 s i 3=10 At 4=1501 s i 4=53A 我综合 我发展11.一矩形线圈，面积是0.05 m 2，共100匝，线圈电阻r=1 Ω，外接电阻R=4 Ω，线圈在磁感应强度B=1/π T 的匀强磁场中以n=300 r/min 的转速绕垂直于磁感线的轴匀速转动，如图5-1-14所示.若从中性面开始计时，求：图5-1-14（1）线圈中感应电动势的瞬时值的表达式;（2）线圈中开始计时经1/30 s 时线圈中感应电流的瞬时值; （3）外电路R 两端电压的瞬时值表达式.思路解析：（1）线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，从中性面开始计时产生的感应电动势的瞬时值e=E m sin ωt ，其中ω=2n π，E m =NBS ω，代入数据可得2n π=2×5π rad/s=10π rad/s ，E m =NBS ω=100×π1×0.05×10π V=50 V 所以e=50sin10πt V.（2）由闭合电路欧姆定律有i=r R e +=10sin10πt,当t=301 s 时,i=10sin （10π×301）=10sin π3=53A=8.66 A.（3）由u=iR 得，u=40sin10πt V.答案:(1)e=50sin10πt V (2)i=8.66 A (3)u=40sin10πt V12.交流发电机给某一固定电阻供电时的电流i=I m sin ωt ，若将其电枢的转速提高1倍，其他条件不变，则电流变为多大？思路解析：本题的关键是理解感应电流、感应电动势的最大值与哪些因素有关，发电机产生的感应电动势的最大值E m =nBS ω，当给固定电阻供电时电流的最大值I m =rR nBS r R E m +=+ω，当转速提高1倍时，ω变为原来的2倍，其他条件不变时的电流最大值变为原来的2倍，其瞬时值变为i ′=2I m sin2ωt.13.如图5-1-15甲所示，长为L 的相距为d 的平行金属板与电源相连，一质量为m 、带电荷量为q 的粒子以速度v 0沿平行于金属板的中间射入两板之间，从粒子射入时刻起，两板间加交变电压，随时间变化规律如图5-1-15乙所示，求：为使粒子射出电场时的动能最小，所加电压U 0和周期各应满足什么条件？图5-1-15思路解析：要使粒子动能最小，电场力做功应为零，在电场中飞行时间为周期整数，即L/v 0=nT ，故周期满足条件为T=01nv (n=1,2,3,…)，要求电压U 0满足的条件是nT 时间内使纵向位移y ≤2d ,即2d ≥ns 1=n md q U 20×(2T )2×2=n md qT U 420,所以U 0=22022qLv nmd (n=1，2，3，…)带电粒子在匀强电场中做类平抛运动，在电场力方向上先加速后减速，一个周期在电场方向上速度恰好为零，若粒子在场中运动时间恰为周期的整数倍，则粒子离开电场时动能最小.答案:U0=2222qLvnmd(n=1，2，3，…)T=1nv(n=1,2,3,…)我创新我超越14.磁铁在电器中有广泛的应用，如发电机，如图5-1-16所示，已知一台单相发电机转子导线框共有N匝，线框长为l1，宽为l2，转子的转动角速度为ω，磁极间的磁感应强度为B，导出发电机瞬时电动势e的表达式.图5-1-16现在知道有一种永磁材料钕铁硼，用它制成发电机的磁极时，磁感应强度可增大到原来的k倍，如果保持发电机结构和尺寸、转子转动角速度、需产生的电动势都不变，那么这时转子上的导线框需要多少匝？思路解析：线框在转动过程中，两条长边在切割磁感线，若从中性面开始计时，则经t s线框转过的角度为θ=ωt，两条长边相当于两个电源串联在一起，单匝中产生的电动势力：e1=2Bl1vsinθ=2Bl1ω·22lsinθ=Bl1l2ωsinωt.N匝时相当于N个电源串联，电动势为e=NBl1l2·ωsinωt，当B′=kB且ω不变时，e′=N′kBl1l2·ωsinωt，又e′=e，所以N′=kN.答案:NBl1l2ωsinωtkN15.曾经流行过一种向自行车车头供电的小型交流发电机，图5-1-17甲为其结构示意图，图中N、S是一对固定的磁极，abcd为固定在转轴上的矩形线框，转轴过bc边中点、与ab边平行，它的一端有一半径r0=1.0 cm的摩擦小轮，小轮与自行车车轮的边缘相接触，如图5-1-17乙所示，当车轮转动时，因摩擦而带动小轮转动，从而使线框在磁极间转动，设线框由N=800匝线圈组成，每匝线圈的面积S=20 cm2，磁极间的磁场可视作匀强磁场，磁感应强度B=0.010 T，自行车车轮的半径R1=35 cm，小齿轮的半径R2=4.0 cm，大齿轮的半径R3=10.0 cm(见图5-1-17乙)，现从静止开始使大齿轮加速转动，问大齿轮的角速度为多大才能使发电机输出电压的有效值U=3.2 V？（假定摩擦小轮与自行车轮之间无相对滑动）图5-1-17思路解析：设摩擦小轮、车轮、小齿轮、大齿轮的角速度分别为ω1、ω2、ω3、ω4，其中ω2=ω3，当车轮转动线框中产生正弦交流电，其电动势最大值为E m=NBSω，又E m=2U，所以NBSω1=2U①由于摩擦小轮和车轮边缘线速度相同，大齿轮和小齿轮边缘线速度相同，所以r 0ω2=ω2R 1，R 3ω4=R 2ω3，ω2=ω3，解得ω1=R 1R 3ω4/（R 2r 0） ②由①②联立，得ω4=BSNR R Ur R 31022=3.2 rad/s.小轮与车轮相摩擦，二者线速度相同；车轮与小齿轮绕同一轴转动，二者角速度相同；小齿轮与大齿轮由同一链条连接，二者线速度相同. 答案:3.2 rad/s。
人教版高中物理选修3-2 交变电流 综合测试 3.docx
高中物理学习材料唐玲收集整理交变电流综合测试 3一. 单项选择题。
1. 对于图1所示的电流i随时间t作周期性变化的图像，下列描述哪项正确？（）A. 是交变电流B. 是正弦式电流C. 是直流D. 是恒定电流2. 矩形线圈在匀强磁场中，绕垂直于磁场方向且又在线圈平面内的轴作匀速转动。
当此线圈通过中性面时（）A. 穿过线圈的磁通量为零B. 线圈中产生的感应电动势最大C. 线圈中产生的感应电流最大D.线圈中感应电流方向将要发生改变3. 某正弦式电流i与时间t的关系图像如图2所示。
由图像可知，该电流的频率和有效值分别为（）A. 50Hz，10AB. 50Hz，7.07AC. 100Hz，10AD. 100Hz，7.07A4. 将一根电阻丝接到100V直流电源上，在1min内产生的热量为Q，若将此电阻丝接到某一正弦式交流电源上，则在2min内产生的热量也为Q，那么该交流电压的最大值为（）A. 50VB. 502VC. 100VD. 1002V5. 一台变压器的原线圈匝数为100，副线圈匝数为1200，在原线圈两端接有电动势为10V的电池组，则在副线圈两端的输出电压为（ ）A. 0VB. 约0.8VC. 12VD. 120V6. 图3为一理想变压器，原、副线圈的匝数分别为n n 12、。
在n U 11、和R 保持不变的条件下，把副线圈匝数减半，则（ ）A. 副线圈中输出电流I 2减半B. 原线圈中输入电流I 1减半C. 变压器输入功率减半D. 变压器输出功率减半7. 用U 和KU 两种不同的电压来输送电能，若输送的功率相同，在输电线上损失的功率相同，导线的长度和材料也相同，则在两种情况下，输电导线的横截面积之比S S 12：为（ ）A. KB. 1/KC. K 2D. 1/K 28. 一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电流瞬时值表达式为：i tA =102100sin π，则（ ）A. 此交流的频率为50HzB. 此交流的峰值为10AC. 用交流电流表测此电流，示数为10AD. 用交流电流表测此电流，示数为14.1A9. 如图5所示，一理想变压器由一个初级线圈和两个次级线圈组成。
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鼎尚 高中物理学习材料 （鼎尚**整理制作） 交变电流单元练习 一、单选题 1． 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
V 交变电源 ~
图1
u/V
t/×10-2s O Um
-Um
1 2
图2
A．通过R的电流iR随时间t变化的规律是)(100cos2AtiR B．通过R的电流iR随时间t变化的规律是)(50cos2AtiR C．R两端的电压uR随时间t变化的规律是)(100cos25VtuR D．R两端的电压uR随时间t变化的规律是)(50cos25VtuR 答案：A 2.电学元件的正确使用，对电路安全工作起着重要作用.某电解．．电容器上标有“25V，450μF”字样，下列
说法中正确的是 A、此电容器在交流、直流电路25V的电压时都能正常工作 B、此电容器只有在不超过25V的直流电压下才能正常工作 C、当工作电压是直流25V时，电容才是450μF D、若此电容器在交流电压下工作，交流电压的最大值不能超过25V 答案：B 3．某线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动，产生交变电流的图象如图所示，由图中信息可以判断 A．在A和C时刻线圈处于中性面位置 B．在B和D时刻穿过线圈的磁通量为零 C．从A～D时刻线圈转过的角度为2π D．若从0～D时刻历时0.02 s，则在1s内交变电流的方向改变100次 答案：D 4．将同一灯泡分别直接接到直流电源U
U A. B.
u C. u
D.
U . 鼎尚
和交流电源u两端，发光亮度相同。将该灯泡分别与电容器或不计电阻的电感线圈串联后，再接到电源两端，则灯泡最亮的是 答案：B
5．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220kW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=RU，提高电压后输电线上的电流增为原来的20倍
B．根据公式P=RU2，提高电压后输电线上的功率损耗将增大为原来的400倍 C．根据公式P=I2R，提高电压后输电线上的功率损耗减小为原来的1/400 D．根据公式P=UI，提高电压后输电线上的功率损耗增大为原来的20倍 答案：
6.如图(甲)所示，单匝矩形线圈的一半放在具有理想边界的匀强磁场中，线圈轴线OO′与磁场边界重合.线圈按图示方向匀速转动.若从图示位置开始计时，并规定电流方向沿a→b→c→d→a为正方向，则线圈内感应电流随时间变化的图像是下图(乙)中的哪一个？
答案：A 7.如图所示为理想变压器，3个灯泡L1，L2，L3都标有“5V，5W”，L4
标有“5V，10W”。若它们都能正常发光，则变压器原、副线圈匝数比
n1：n2和输入电压应为： A、2：1，25伏； B、1：2，20伏； C、1：2，25伏； D、2：1，20伏. 答案：A 8．如图所示,理想变压器的a、b端加上某一交流电压后,副线圈c、d端所接灯泡L恰好正常发光.此时滑线变阻器的滑片P于图示位置.现将滑片P下移(导线电阻不计),则以下正确的是 A.灯仍能正常发光,变压器输入电流变大 B.灯仍能正常发光,变压器输入电流变小 C.灯变亮,变压器输入电流变大 D.灯变暗,变压器输入电流变小 答案：B
9.如图所示是实验时用的原、副线圈都有中间抽头的理想变压器，在原线圈上通过一个单刀双掷开关1S与
一只安培表A连接，在副线圈上通过另一个单刀双掷开关与一个定值电阻0R相连接，通过1S、2S可以改变原、副线圈的匝数.在原线圈上加一电压为U的交流电后， ①当1S接a，2S接c时，安培表的示数为1I； 鼎尚
②当1S接a，2S接d时，安培表的示数为2I； ③当1S接b，2S接c时，安培表的示数为3I； ④当1S接b，2S接d时，安培表的示数为4I，则 A、1I＝2I B、1I＝4I C、2I＝3I D、2I＝4I 答案：B 10．如图所示为两个互感器，在图中圆圈内a、b表示电表，已知电压比为100，电流比为10，电压表的示数为220V，电流表的示数为10A，则 A.a为电流表，b为电压表，线路输送电功率是2200W B.a为电压表，b为电流表，线路输送电功率是2.2×106W C.a为电流表，b为电压表，线路输送电功率是2.2×106W D.a为电压表，b为电流表，线路输送电功率是2200W 答案：B 二、多选题 11． 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.线圈中的感生电动势e随时间t的变化如图所示.下面说法中正确的是 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变换方向时,通过线圈的磁通量绝对值都为最大 答案：D 12．如图是某交流发电机产生的交变电流的图象，根据图象可以判定 A．此交变电流的频率为5Hz B．此交变电流的周期为0.1s C．将标有“12V、3W”的灯泡接在此交变电流上，灯泡可以正常发光 D．图像上对应的0.1s时刻，发电机中的线圈刚好转至中性面 答案：AD
13.一个矩形线圈在匀强磁场中转动产生的交流电动势为tsin1002220e。关于这个交变电流，下列说法中正确的是 A、交变电流的频率为100Hz B、电动势的有效值为220V C、电动势的峰值约为311V D、t=0时，线圈平面与中性面垂直 答案：BC 14． 如图甲所示，变压器原副线圈的匝数比为3:1，Ll、L2、L3为三只规格均为“9V，6W”的相同灯泡，各电表均为理想交流电表，输入端交变电压u的图象如图乙所示．则以下说法中正确的是 鼎尚
A．电压表的示数为272 V B．三只灯泡均能上正常发光 C．电流表的示数为2A D．变压器副线圈两端交变电流的频率为50Hz 答案：BCD 15． 一理想变压器的原线圈上接有正弦交变电压，其最大值保持不变，副线圈接有可调电阻R。设原线圈的电流为I1，输入功率为P1，副线圈的电流为I2，输出功率为P2。当R增大时 A．I1减小，P1增大 B．I1减小，P1减小 C．I2增大，P2减小 D．I2增大，P2增大 答案：B
16． 某变压器原、副线圈匝数比为55：9，原线圈所接电源电压按图示规律变化，副线圈接有负载。下
列判断正确的是 A．输出电压的最大值为36V B．原、副线圈中电流之比为55：9 C．变压器输入、输出功率之比为55：9 D．交流电源有效值为220V，频率为50Hz 答案：D 17．小型交流发电机中,矩形金属线框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,如图所示.此线圈与一个R=9Ω的电阻构成闭合电路,线圈自身的电阻r=1Ω,下列说法正确的是 A.交变电流的周期为0.2s B.交变电流的频率为2.5Hz
C.发电机输出的电压有效值为210 D.发电机输出的电功率为18W 答案：BD 18．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220U B.第二次,灯泡两端的电压有效值是230U C.第一、第二次,灯泡的电功率之比是2∶9 D.第一、第二次,灯泡的电功率之比是1∶5 答案：AD 三、计算题 19.发电站通过升压器、输电线和降压器把交变电能输送到用电系统.发电机的输出功率是100kW，输出电压是250V，升压器初、次级匝数比为1：25，输电线中的功率损耗为被输送功率的4%.试求输电线的电阻和降压器的初级电压.若用电系统需用220V电压，降压器初、次级的匝数比应是多少？输出多少安的电流？
U/V t/10-2s O
1 2
2202
-2202 鼎尚
答案：15.6Ω，6000V，300：11，436A 20.发电机输出功率为100kW，输出电压是250V，用户需要的电压是220V，发电机到用户输电线电阻为10Ω，要求输电线中因发热而损失的功率为输送功率的4％. (1)画出此输电线路的示意图； (2)在输电线路中设置的升压和降压变压器原副线圈的匝数比； (3)用户得到的电功率是多少? 答案：(1)如图所示(2)
201400201221IInnV5000202501122unnu
V20010202RIuV4800200500023uuu
1124022048004343uunn kW9644IUP用户
21．匀强磁场的磁感应强度B，边长L的正方形线圈abcd共N匝，线圈电阻为r，线圈绕垂直于磁感线
的轴OO’以如图所示的角速度ω匀速转动，外电路电阻为R. ⑴在答卷图中标出此刻线圈感应电流的方向. (2)转动过程中感应电动势的最大值有多大? (3)线圈平面与磁感线成60°时的感应电动势多大? (4)设发电机由柴油机带动，其他能量损失不计，线圈转一周，柴油机要做多少功? (5)从图示位置开始，线圈转过600的过程中通过电阻R的电量是多少？
答案：(1)dcba ⑵E=Blv，Em=NBωS=NBωL2 (3)转过60°时的瞬时感应电动势e=Emcos60°=NBωL2/2 (4)电动势的有效值E=Em/2 电流的有效值I=E/(R+r) 柴油机的功转化为电能，转一圈做功W=EIT=2πN2B2ω2L4/[2(R+r)ω] =πωN2B2L4/(R+r)
(5)I平均=E平均/(R+r)=)(rRtN
∴电量Q=I平均△t=NBSsin60°/(R+r)=3NBL2/[2(R+r)] 22． 某小型水电站输出功率为20 kW，输电线路总电阻是6。 (1）若采用380V输电，求输电线路损耗的功率； (2）若改用5000V高压输电，用户端利用n1:n2＝22:1的变压器降压，求用户得到的电压。
答案：（1）输电线上的电流强度为I＝32010380PUA＝52.63A 输电线路损耗的功率为 P损＝I2R＝52.632×6W≈16620W＝16.62kW
（2）改用高压输电后，输电线上的电流强度变为I′＝320105000PUA＝4A 用户端在变压器降压前获得的电压 U1＝U－I′R＝（5000－4×6）V＝4976V
B b c
a d
O’ ω
O R 图10