物理选修3-2 《交变电流》检测题(含答案)

物理选修3-2 《交变电流》检测题

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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 （ ）

A．t1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： （ ）

4．一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10A

B．该交流电流的频率为100Hz

C．该交流电流通过10Ω电阻时，电阻消耗的电功率为2000 W

D．该交流电流瞬时值表达式为i＝102sin628t A

5．交流发电机在工作时的电动势tEemsin，如果将其电枢的转速提高一倍，同时将电枢所围面积减小一半，其它条件不变，则其电动势变为 （ ）

A．tEemsin B．tEem2sin4

C．tEem2sin D．tEemsin4

6.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．25A B．5A

C．25.3A

D．3.5A

7.有两个完全相同的电阻，一个通以10A的直流电流,热功率为P，另一个通以正弦式交变电流，热功率为2P，那么 （ ）

A．交流的有效值为10A B．交流的最大值为102A

C．交流的有效值为102A D．交流的最大值为20A

8．在收音机线路中，经天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a、b应选择的元件是（ ）

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=311sin100πt V的交流电源上,副线圈所接的负载电阻是11Ω,则副线圈中电流大小是 （ ）

A．5A B．11A C．20A D．55A

10．输电线电阻为r，输送功率为P，若用电压U送电，则用户得到的功率为（ ）

A．P B．rUPP2)/( C．rUP/2 D．rUP2)/(

11.如图所示,理想变压器副线圈接两个相同的灯泡L1和L2 。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

12．如图所示是利用高频交流电焊接自行车零件的原理示意图，其中外圈A是通过高频交流电的线圈，B是自行车的零件，a是待焊接的接口，接口两端接触在一起.当A中通有交变电流时，B中会产生感应电流，使接口处金属熔化而焊接起来.高频焊接时线圈中通以高频交变电流，

金属工件的焊缝中就产生大量焦耳热.要使焊接处产生的热量较大，可采用（ ） t/s i/A

0 102

—102 0.01 A B

C D

二、填空题

13．一交流电压随时间变化的图象如图所示.则此交变电流的频率是_______Hz，若将该电压加在10 μF的电容器上，则电容器的耐压值不应小于________V；若将该电压加在一阻值为1 kΩ的纯电阻用电器上，用电器恰能正常工作，为避免意外事故的发生，电路中保险丝的额定电流不能低于________A.

14．有一交流电压的变化规律为U=311sin314t V，若将一辉光电压是220 V的氖管接上此交流电压，则在1 s内氖管发光的时间为_______s.

15.如图所示，线圈面积S=1.4×10-2 m2,共20匝，总电阻为0.8Ω，匀强磁场的磁感应强度B=0.5 T，线圈绕OO′轴以某一角速度匀速转动时，标有“24

V 30 W”的电灯L正常发光，则线圈转动过程中产生的电动势最大值为_______，线圈转动的角速度为_______.

三、计算题

16．一小型发电机内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1—38—9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Em=nωΦm,其中Φm为穿过每匝线圈的磁通量的最大值.求串联在外电路中的交流电流表（内阻不计）的读数.

17．如图所示的变压器原线圈1接到220 V的交流电源上，副线圈2的匝数为n2=30匝，与一个“12 V、12 W”的灯泡L连接，L能正常发光，副线圈3的输出电压U3=110 V，与电阻R连接，通过R的电流为0.4 A

(1)副线圈3的匝数n3.

(2)原线圈1的匝数n1和电流I1.

18.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?

《交变电流》检测答案

一、选择题

号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

12

答 C AD C ABD C B CD B A B

AD

B

二、填空题

13．50；200；0.14

14．0.5

15．35 V；250 rad/s

三、计算题

16．由φ-t图线可读Φm=1.0×10-2 Wb T=3.14×10-2 s

由ω=T2得：ω=21014.32rad/s

则感应电动势的最大值

Em=nωΦm=100×21014.32×1.0×10-2 V=200 V

由闭合电路欧姆定律：I=rRE得线圈中感应电流最大值为：Im=595200rREmA=2 A,其有效值为I=222mIA=1.4 A

故电流表的读数为1.4 A.

17．（1）根据3322nUnU，得27530121102233nUUn匝 （2）根据1122nUnU，得55030122202211nUUn匝

通过灯泡L的电流11212222UPIA

根据332211nInInI得

2754.03015501I 求得25.01IA

18．（1）全校消耗的功率64022用PW=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，144343nnUU，而2204UV，则22043UV=880V，AAUPI688052803用线，线路损失功率4362线线损RIPW=144W，所以5424损用出PPPW

（2）46线线损RIUV=24V，90432UUUU损送V，

由2121nnUU得：226419042121VnnUUV，升压变压器原线圈

电流226542411UPI出A=24A，发电机的电动势25022612411UrIEV

（3）10054245280送用PP％≈97.3％