高二《交变电流》单元测试卷
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高二物理《交变电流》单元测试题高二物理《交变电流》单元测试题精选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.线圈每转动一圈,感应电流方向就改变一次C.线圈每平面经过中性面一次,感应电动势和感应电流的方向都要改变一次D.线圈每转动一圈,感应电动势和感应电流方向都要改变一次2.线圈在磁场中匀速转动产生的交流电的瞬时电动势为e=102sin 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度最大D.t=0.4 s时,e达到峰值102 V3.交流发电机在工作时的电动势为e=Emsin ωt,若将其电枢的转速提高1倍,其他条件不变,则其电动势变为( )A.Emsinωt2B.2Emsinωt2C.Em sin 2ωtD.2Emsin 2ωt4.一闭合矩形线圈abcd绕垂直于磁感线的固定轴OO′匀速转动,线圈平面位于如图7甲所示的匀强磁场中.通过线圈的磁通量Φ随时间t的变化规律如图乙所示,下列说法正确的是( )图7A.t1、t3时刻通过线圈的磁通量变化率最大B.t1、t3时刻线圈中感应电流方向改变C.t2、t4时刻线圈中磁通量最大D.t2、t4时刻线圈中感应电动势最小5.如图8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( )图8A.线圈中感应电流的方向为abcdaB.线圈中的感应电流为nBl2ωR[C.穿过线圈的磁通量为0D.穿过线圈的磁通量的变化率为06.如图9所示,矩形线圈abcd,已知ab为L1,ad为L2,在磁感强度为B的匀强磁场中绕OO′轴以角速度ω(从图中位置开始)匀速转动,则线圈中感应电动势的大小为( )[来源:学科网ZXXK]图9A.12BL1L2ωsin ωtB.12BL1L2cos ωtC.BL1L2ωsin ω tD.BL1L2ωcos ωt7.如图10所示,一矩形线圈abcd放置在匀强磁场中,并绕过ab、cd中点的轴OO′以角速度ω逆时针匀速转动.若以线圈平面与磁场夹角θ=0°时(如图)为计时起点,并规定当电流自a流向b时电流方向为正.则下列四幅图中正确的是( )图108.如图11甲所示,一矩形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴OO′以恒定的角速度ω转动.当从线圈平面与磁场方向平行时开始计时,线圈中产生的交变电流按照图乙所示的余弦规律变化,则在t=π2ω时刻( )图11A.线圈中的电流最大B.穿过线圈的磁通量为零C.线圈所受的安培力为零D.线圈中的电流为零9.如图12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( )图12A.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转动时电流的'方向相同,都是a→b→c→dD.线圈绕P1转动时cd边受到的安培力大于绕P2转动时cd边受到的安培力题号?1?2?3?4?5?6?7?8?9答案[10.一矩形线圈在匀强磁场中以角速度4π rad/s匀速转动,产生的交变电动势的图象如图13所示.则交变电流的频率为______Hz,当t=0时,线圈平面与磁感线________,当t=0.5 s时,e为______V.图13[来源:Z+xx+]11.如图14所示,在匀强磁场中有一个“n”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l1=20 cm,CE、DF边长均为l2=10 cm,转速为50 r/s.若从图示位置开始计时:图14(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.12.如图15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,b c=0.5 m,以角速度ω=100π rad/s绕OO′轴匀速转动.从线圈平面通过中性面时开始计时,试求:图15(1)线圈中感应电动势的大小.(2)由t=0至t=T4过程中的平均电动势值.参考答案课后巩固练1.C2.AB [根据交流电动势的瞬时值表达式可判断为正弦式交变电流,当t=0时,e=0,所以此时磁通量的变化率为零,导线切割? 磁感线的有效速度为零,但此时穿过线圈的磁通量最大,线圈平面位于中性面,所以A、B正确,C错误;当t=0.4 s时,e=102sin 20πt V=102sin 8π V=0,所以D错误.]3.D [电枢转速提高1倍,由ω=2πn知,角速度变为原来的2倍;由电动势最大值表达式Em=nBSω知,最大值也变为原来的2倍.]4.B [t1、t3时刻通过线圈的磁通量Φ的绝对值最大,磁通量变化率ΔΦΔt=0,此时感应电动势、感应电流为零,线圈中感应电流方向改变,A错误,B正确;t2、t4时刻线圈中磁通量为零,磁通量的变化率最大,即感应电动势最大,C、D错误.]5.BC [图示位置为垂直于中性面的位置,此时通过线圈的磁通量为零,但磁通量的变化率最大,感应电流也最大,I=nBSωR=nBl2ωR,由右手定则可判断出线圈中感应电流的方向为adcba.]6.C [线圈经过时间t时,转过角度θ,这时ab,cd边切割磁感线产生感应电动势Eab=BL1vsin θ,Ecd=BL1vsin θ,bc,ad边不切割磁感线不产生感应电动势,故线圈中的感应电动势为E=Eab+Ecd=2BL1vsin θ=2BL1?12L2ωsin ωt=BL1L2ωsin ωt,故正确选项应为C.]7.D [矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动,从线圈平面与磁场方向平行开始计时,产生的感应电流按余弦规律变化,由于t=0时,线圈的转动方向如题图,由右手定则判断可得,此时ad 中电流方向为由a到d,线圈中电流方向为a→d→c→b→a,与规定的电流正方向相反,电流为负值.又因为此时产生的感应电动势最大,故只有D正确.]8.CD [t=π2ω=T4,此时线圈位于中性面位置,所以穿过线圈的磁通量最大,B错误;由于此时感应电动势为零,所以线圈中电流为零,线圈所受的安培力为零,A错误,C、D正确.]9.A [无论是绕P1转动还是绕P2转动,线圈转到图示位置时产生的电动势都为最大值Em=nBSω,由欧姆定律可知此时I相等,A对,B错;由右手定则可知线圈中电流方向为a→d→c→b→a,故C错;cd边所受的安培力F=BLcdI,故F一样大,D错.]10.2 垂直 0解析T=2πω=12s,则交流电的频率f=1T=2 Hz.由图象知t=0时,e=0,线圈位于中性面位置,线圈平面和磁感线垂直;当t=0.5 s时,ωt=2πft=2π,e=0.11.(1)e=102cos 100πt V (2)见解析解析 (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,产生的交变电流按余弦规律变化,在t时刻线框转过的角度为ωt,此时刻e=Bl1l2ωcos ωt,即e=BSωcos ωt,其中B=52π T,S=0.1×0.2 m2=0.02 m2,ω=2πn=2π×50 rad/s=100π rad/s,故e=52π×0.02×100πcos 100πt V,即e=102cos 100πt V.(2)T=2πω=0.02 s,线框中感应电动势随时间变化关系的图象如下图所示12.(1)e=314sin 100πt V (2)200 V解析 (1)解法一线圈经过时间t转过角度θ=ωt,这时bc和da边不切割磁感线,ab和cd边切割磁感线产生感应电动势eab=ecd=NBabvsin ωt,其中v=ωad2=ωbc2,所以e=eab+ecd=2eab=2NBωabad2sinωt=NBSωsin ωt,则Em=NBSω=100×0.1×0.1×100π V=314 V,e=31 4sin 100πt V解法二感应电动势的瞬时值e=NBSωsin ωt,由题可知S=ab?bc=0.2×0.5 m2=0.1 m2,Em=NBSω=100×0.1×0.1×100π V=314 V,所以e=314sin 100πt V.(2)用E=NΔΦΔt计算t=0至t=T4过程中的平均电动势E=N|Φπ2-Φ0|T4-0=N|0-BS|T4=4NBS2πω[即E=2πNBSω.代入数值得E=200 V.。
高中物理《交变电流》单元测试卷一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错的或不答的得0分.)1.一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,当线圈通过中性面时()A.线圈平面与磁感线方向垂直B.通过线圈的磁通量达到最大值C.通过线圈的磁通量变化率达到最大值D.线圈中的电动势为零2.如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为N1:N2=3:1,图中四个灯泡完全相同,当L2、L3、L4正常发光时,则L1()A.一定正常发光B.实际功率小于额定功率C.实际功率大于额定功率D.条件不足无法确定3.如图所示,理想变压器初、次级分别接有完全相同的灯泡A和B,且初、次级线圈匝数比n1:n2=2:1,电源电压为u,则B灯两端电压为()A.B.2u C、D.4.一理想变压器,原线线圈匝数为N1,两个副线圈的匝数分别为N2、N3,三个线圈中的电流分别为I1、I2、I3,电压分别为U1、U2、U3,下面关系中正确的是()A.B.C.I1U1=I2U2+I3U3D.N1I1=N2I2+N3I35.如图为理想变压器原线圈所接交流电压的波形.原、副线圈匝数比n1:n2=10:1,串联在原线圈电路中电流表的示数为1A,下列说法正确的是()A.变压器输出端所接电压表的示数为20VB.变压器的输出功率为200WC.变压器输出端的交流电的频率为50HzD.穿过变压器铁芯的磁通量变化率的最大值为Wb/s6.一矩形线圈,绕垂直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随于时间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7.在远距离输电时,输送的电功率为P,输电电压为U,所用导线电阻率为ρ,横截面积为S,总长度为L,输电线损耗的电功率为P′,用户得到的电功率为P用,则P′、P用的关系式正确的是()A.P′=B.P′=C.P用=P﹣D.P=P用(1﹣)8.如图所示,A、B、C、D是四个相同的白炽灯,都处于正常发光状态,则图中ab、cd两端电压U1与U2之比是()A.3:1 B.4:1 C.3:2 D.2:19.理想变压器副线圈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是断开的,如图所示,在S接通后,以下说法错误的是()A.灯泡L1两端的电压减小B.通过灯泡L1的电流增大C.原线圈中的电流增大D.变压器的输入功率增大10.远距离输送交流电都采用高压输电,我国正在研究电压比330kV高得多的高压输电方法,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11.如图所示为加在电灯上的电压图象,即在正弦交流电的每二分之一周期中,前面四分之一周期被截去,那么现在电灯上的电压为()A.B.C.D.12.如图所示,EF、GH为平行的光滑金属导轨,匀强磁场垂直于导轨平面,C 为电容器,ab为可在EF和GH上滑动的导体横杆,正以速度υ匀速向右运动,若突然使电容器两板错开使其正对面积减小些,则()A.电容器上所带电荷量增加B.电容器上所带电荷量不变C.ab杆会逐渐停止运动D.ab杆的速度会增大一些二、填空题(共18分)13.一根电阻丝接在电压为U的直流电路中的,在t时间内放出热量为Q.现将电阻丝对折合并接到一个交流电路中,若要电阻丝在2t时间内也产生热量Q,在这个交流电路中加在电阻丝两端的电压最大值为.14.图中的理想变压器原线圈接220V交流电压,副线圈A接4Ω电阻,B接一个“10V、24W”的电灯.已知A组线圈39匝,两端电压为6V,灯泡L正常发光,由此可见原线圈匝数为,通过原线圈电流为.15.某交变电流的电压随时间的变化规律如图所示,则此交变电流的频率为,如将该电压加在10μF的电容器上,则电容器的耐压值不应小于.如将该电压加在一阻值为1kΩ的纯电阻用电器上,用电器恰能正常工作,为避意外,该电路中保险丝的额定电流不能低于,如将该电压加在辉光电压为100V的氖管上,则每分钟内氖管发光时间为.三、问答、计算题(共34分注意:解答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.)16.如图1、图2两个电路都是从左端输入信号,从右端输出信号.图1中输入的是高频、低频混合的交流信号,要求只输出低频信号;图2中输入的是直流和低频交流的混合信号,要求只输出低频交流信号.那么C1、C2中哪个该用大电容?哪个该用小电容?17.某交流发电机输出功率为5×105W,输出电压为U=1.0×103V,假如输电线的总电阻R=10Ω,在输电线上损失的电功率等于输电功率的5%,用户使用电压U=380V.(1)画出输电线路的示意图.(标明各部分的符号)(2)所用升压和降压变压器的原、副线圈的匝数比各为多少?(使用的变压器是理想变压器)18.发电机转子是100匝边长为20cm的正方形线圈,将它置于B=0.05T的匀强磁场中,绕着垂直于磁场方向的轴以ω=100πrad/s的角速度转动,转动开始时线圈平面与磁场方向垂直,已知线圈的电阻为2Ω,外电路的电阻为8Ω,试求:(1)交变电流的瞬时表达式;(2)外电路上所消耗的功率;(3)如保持转子匀速转动,外力每分钟需要对转子所做的功;(4)从计时开始,线圈转过的过程中,通过外电阻的电量.19.在真空中速度为v=6.4×107m/s的电子束连续地射入两平行极板之间。
第5章 交变电流 测试题 姓名一、选择题(本题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确,全部选对的得5分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分)1.下列关于交流电的说法中正确的是( )A .交流电器设备上所标的电压和电流值是交流电的峰值B .用交流电流表和电压表测定的读数值是交流电的瞬时值C .给定的交流数值,在没有特别说明的情况下是指有效值D .跟交变电流有相同的热效应的直流电的数值是交流电的平均值2. 根据交变电流瞬时表达式i =5sin500t (A)可知,从开始计时起,第一次出现电流峰值所需要的时间是( )A .2 msB .1 msC .6.28 msD .3.14 ms3.一个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100π Hz B .t =0时,线圈位于中性面 C .交流电的周期是0.02 s D .t =0.05 s 时,e 有最大值4.如图所示,变频交变电源的频率可在20 Hz 到20 kHz 之间调节,在某一频率时,A 1、A 2两只灯泡的炽热程度相同.则下列说法中正确的是( )A .将频率增大,A1炽热程度减弱、A 2炽热程度加强 B .将频率增大,A 1炽热程度加强、A 2炽热程度减弱 C .将频率减小,A 1炽热程度减弱、A 2炽热程度加强 D .将频率减小,A 1炽热程度加强、A 2炽热程度减弱5.发电机的输出电压为U ,经电阻为r 的输电线向远处的用户供电,发电机的输出功率为P ,则( )A .输电线上的电流为P UB .输电线上的功率损失为U 2rC .用户得到的功率为P -(PU )2r D .用户得到的电压为Pr U6. 有一交变电流如图所示,则由此图象可知( ) A .它的周期是0.8 s B .它的峰值是4 A C .它的有效值是2 2 AD.它的频率是0.8 Hz7.图中的四幅图是交流电的图象,其中能正确反映我国居民日常生活所用交流电的是( )8.(2010年高考山东卷)一理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1,原线圈输入电压的变化规律如图甲所示,副线圈所接电路如图乙所示,P为滑动变阻器的触头.下列说法正确的是( )A.副线圈输出电压的频率为50 HzB.副线圈输出电压的有效值为31 VC.P向右移动时,原、副线圈的电流比减小D.P向右移动时,变压器的输出功率增加9.如图所示的电路图中,变压器是理想变压器,原线圈匝数n1=600匝,装有0.5 A的保险丝,副线圈的匝数n2=120匝.要使整个电路正常工作,当原线圈接在180 V的交流电源上时,则副线圈( )A.可接耐压值为36 V的电容器B.可接“36 V40 W”的安全灯两盏C.可接电阻为14 Ω的电烙铁D.可串联量程为3 A的电流表测量其电路的总电流10.如图所示,在远距离输电过程中,若保持原线圈的输入功率不变,下列说法正确的是( )A.升高U1会减小输电电流I2 B.升高U1会增大线路的功率损耗C.升高U1会增大线路的电压损耗 D.升高U1会提高电能的利用率11.交变电压的瞬时值为u =U m sin100πt (V),当t =1600s 时,u =5 2 V ,则从电压表上看到的读数为( )A. 2 V B .5 2 V C .10 2 V D .10 V12.如图所示,理想变压器的原副线圈的匝数比n 1∶n 2=2∶1,原线圈接正弦式交流电,副线圈接电动机,电动机线圈电阻为R ,当输入端接通电源后,电流表读数为I ,电动机带动一质量为m 的重物以速度v 匀速上升,若电动机因摩擦造成的能量损失不计,则图中电压表的读数为( )A .4IR +mgv I B. mgv I C .4IR D. 14IR +mgv I选择题答题卡13.(8分)一台发电机产生的电动势的瞬时值表达式为:e = 311sin100πt V ,则此发电机产生的电动势的最大值为___ ____V ,有效值为___ ____V ,发电机转子的转速为_______转/秒,产生的交流电的频率为______Hz .14. (10分)一个面积为S 的矩形线圈在匀强磁场中以一边为轴匀速转动,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3-11所示,感应电动势最大值E m 和周期T 可由图中读出,则磁感应强度是多少?当t =T12时,线圈平面与磁感线的夹角等于多少?15.(10分)如图所示,单匝线圈在匀强磁场中绕OO ′轴从图示位置开始匀速转动,已知从图示位置转动π6时,线圈中感应电动势大小为10 V ,求:(1)交变电动势的峰值;(2)线圈从图示位置转动π2的过程中,交变电动势的平均值.16.(12分)某村在较远的地方建立了一座小型水电站,发电机的输出功率为100 kW ,输出电压为500 V ,输电导线的总电阻为10 Ω,导线上损耗的电功率为4 kW ,该村的用电电压是220 V.(1)输电电路如图所示,求升压、降压变压器的原、副线圈的匝数比;(2)如果该村某工厂用电功率为60 kW ,则该村还可以装“220 V 40 W”的电灯多少盏?。
高中物理单元练习试题(交变电流)一、单项选择题(共35题,题分合计70分)1.电站向某地输送5000kW的电功率,输电线上损耗的电功率为100kW,如果把输电电压提高为原来的10倍,同时将输电线的截面积减为原来的一半,而输送的电功率不变,那么输电线损耗的电功率为A 0.5kWB 1.0kWC 2.0kWD 5.0kW2.如图所示,理想变压器原线圈通入交变电流i=Imsinωt,副线圈接有一电流表且与负载电阻串联,电流表的读数为0.10A,在t=(3/8)T时,原线圈中电流的瞬时值为0.03A,由此可知该变压器的原、副线圈的匝数比为3.如图所示,理想变压器副线圈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.变压器的输入功率增大4.如图所示,理想自耦变压器接在电压为U的正弦交流电源上,当开关S接a时,交流电流表与交流电压表的示数分别是I1和U1,当开关S接b时,两表示数又分别变为I2和U2,由此可知A.U1>U2,I1>I2B.U1>U2,I1<I2C.U1<U2,I1>I2D.U1<U2,I1<I25.某农村水力发电站的发电机的输出电压稳定,它发出的电先通过电站附近的升压变压器升压,然后用输电线路把电能输送到远处村寨附近的降压变压器,经降低电压后再输送至各用户.设变压器都是理想的,那么在用电高峰期,随用电器总功率的增加将导致A.升压变压器初级线圈中的电流变小B.升压变压器次级线圈两端的电压变小C.高压输电线路的电压损失变大D.降压变压器次级线圈两端的电压变大6.如图甲所示是某种型号电热毯的电路图,电热毯接在卧室里的电源插座下,由于装置P的作用使加在电热丝a、b间的电压波形如图乙所示,图中曲线为正弦曲线的一部分,这时a、b 间交变电压的有效值为A.110VB.156VC.220VD.311V7.某仪器内部的电路如图所示,其中M是一个质量较大的金属块,左右两端分别与金属丝制作的弹簧相连,并套在光滑水平细杆上,a、b、c三块金属片的间隙很小(b固定在金属块上).当金属块处于平衡时两根弹簧均处于原长状态.若将该仪器固定在一辆汽车上,则下列说法中正确的是A.当汽车加速前进时,甲灯亮B.当汽车加速前进时,乙灯亮C.当汽车刹车时,乙灯亮D.当汽车刹车时,甲、乙灯均不亮8.汽车消耗的主要燃料是柴油和汽油.柴油机是利用压缩汽缸内的空气而点火的;而汽油机做功冲程开始时,汽缸中的汽油--空气混合气是靠火花塞点燃的.但是汽车蓄电池的电压只有12V,不能在火花塞中产生火花,因此,要使用如图所示的点火装置,此装置的核心是一个变压器,该变压器的初级线圈通过开关连到蓄电池上,次级线圈接到火花塞的两端,开关由机械自动控制,做功冲程开始时,开关由闭合变为断开,从而在次级线圈中产生10000V以上的电压,这样就能在火花塞中产生火花了.下列说法中正确的是①柴油机的压缩点火过程是通过做功使空气的内能增大的;②汽油机点火装置的开关若始终闭合,次级线圈的两端也会有高压;③汽油机火花塞产生的火花实质是混合气被电离时产生的弧光放电;④汽油机的点火装置中变压器的次级线圈匝数必须远大于初级线圈的匝数.A.①③④B.②③C.①②④D.②③④9.形理想变压器的原副线圈中,数值上一定相等的物理量为A.交流电的频率 B.磁通量的变化率C.电流的有效值 D.电功率10.理想变压器原副线圈匝数比n1:n2 = 2:1,且分别接有相同的电阻,如图所示,若电源电压为U,则副线圈的输出电压A.2UB.3UC.52U D.43U11.在变电站,经常要用交流电表去检测电网上的强电流,所用的器材叫电流互感器。
高二物理交变电流单元测试题一、 选择题(每道小题 3分 共 39分 )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0.2A ,周期为0.01sD 、电流大小变化,方向不变,不是直流电,是交流电 2、 对于理想变压器来说,下列说法中不正确的是 A 、变压器是利用互感现象制成的B 、变压器可以改变各种电源的额定功率C 、变压器不仅能改变电压,还同时改变电流D 、变压器的初级电流随次级电流的增大而增大 3、 如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比n 1:n 2=1:3,次级回路中联入三个均标有“36V ,40W ”的灯泡, 且均正常发光,那么, 标有“36V 、40W ”的灯泡AA 、也正常发光B 、将被烧毁C 、比另三个灯暗D 、无法确定4、 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 、BSB 、BScos ωtC 、BSsin ωtD 、BS/sin ωt 5、 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mE (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=mE cos(ωt+90°)(V)6、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 、1:4B 、1:2C 、1:2D 、1:17、交流电源电压u=20sin(100 ωt)V,电路中电阻R=10Ω。
交变电流单元测试题一、不定项选择题(每小题有1个或多个选项符合题意,每小题4分,共40分)1、一交流电流的图象如图所示,由图可知( )A .该交流电流即时值表达式为i =102sin628t AB .该交流电流的频率为50 HzC .该交流电流通过10Ω电阻时,电阻消耗的电功率为100WD .用电流表测该电流其示数为102 A2、下列关于交流电的几种说法正确的是( )A 、电气设备上所标的电压电流值是最大值B 、交流电压表和交流电流表测得的是瞬时值C 、跟交流电有相同热效应的直流电的值是交流电的有效值D 、跟直流电有相同热效应的交流电的值是交流电的有效值3、交流电源的电压是6V ,它跟电阻R 1、R 2和电容器、伏特表一起连组成电路,如图所示,图中电压表的示数为U 1,为了保证电容器C 不被击穿,电容器C 的耐压值应为U 2,则( )A 、U 1=62VB 、U 2=6VC 、U 1=6VD 、U 2≥62V4、钳形电流表的外形和结构如右图(a )所示。
图(a )中电流表的读数为1.2A 。
右图(b )中用同一电缆线绕了3匝,则( ) A.这种电流表能测直流电流,图(b )的读数为2.4AB.这种电流表能测交流电流,图(b )的读数为0.4AC.这种电流表能测交流电流,图(b )的读数为3.6AD.这种电流表既能测直流电流,又能测交流电流,图(b )的读数为3.6A5、如图所示,线圈的自感系数L 和电容器的电容C 都很小,此电路的重要作用是( )A 、阻直流通交流,输出交流B 、阻交流通直流,输出直流C 、阻低频通高频,输出高频交流D 、阻高频通低频,输出直流和低频交流6、如图所示,一台理想变压器,要使变压的输入功率增加,可以采取下列哪种方法(其他条件保持不变) ( )A 、增大R 的阻值B 、减小R 的阻值C 、增加副线圈的匝数n 2D 、减小原线圈的匝数n 1图(a ) A 铁芯 图(b )7、一根长直导线中的电流按如图的正弦规律变化,规定电流从左向右为正,在直导线下方有一不闭合的金属框,则相对于b点来说,a点电势最高的时刻是在()A、t 1 时刻B、t2时刻C、t3时刻D、t4时刻8、一交流电的电流随时间变化而变化的图象,此交变电流的有效值为()A、52AB、5AC、3.52D、3.59、一矩形线圈,绕与匀强磁场垂直的中心轴OO′按顺时针方向旋转.引出线的两端与互相绝缘的半圆铜环连接,两个半圆环分别与固定电刷A、B滑动接触,电刷间接有电阻,如图所示,在线圈转动过程中,通过电阻的电流( )(A)大小和方向都不断变化(B)大小和方向都不变(C)大小不断变化,方向A→R→B(D)大小不断变化,方向从B→R→A10、如图所示,有一理想变压器,原线圈匝数为n1,两个副线圈的匝数分别为n2和n3,原副线圈的电压分别为U1、U2、U3,电流分别为I1、I2、I3,两个副线圈负载电阻的阻值未知,下列结论中,正确的是:( )(A)U1:U2=n1:n2,U2:U3=n2:n3;(B)I1/I3=n3/n1,I1/I2=n2/n1;(C)n1I1=n2I2+n3I3;(D)I1U1=I2U2+I3U3。
高二物理交变电流单元测试交变电流是物理学中重要的概念之一,它在电路中扮演着重要的角色。
为了能够更好地了解和掌握交变电流的相关知识,高二物理的学生进行了一次交变电流单元测试。
本次测试旨在考察学生对交变电流的基本概念、特性以及相关电路的理解能力。
测试内容涵盖了交流电的产生、传输和应用等方面的知识点。
以下是本次测试的题目及解析:题目一:什么是交变电流?解析:交变电流指的是电流在单位时间内方向和大小都不断变化的电流。
与交流电流相关的一个重要概念是频率,即交流电流的变化的速率。
交变电流的产生是通过交流电源实现的,例如交流发电机。
题目二:交变电流的特点有哪些?解析:交变电流的特点包括:方向和大小都不断变化,频率固定,通常为50Hz或60Hz;交变电流可以通过变压器进行升压或降压;交变电流经过变压器后可以传输到长距离的地方,方便供电;交变电流可以通过电容器和电感器等元件进行调节和控制。
题目三:什么是交流电路?简述交流电路的主要组成部分。
解析:交流电路是指由交变电源、电阻、电容器和电感器等元件组成的电路。
交流电路中的每个元件都承担着不同的作用。
交流电源提供交变电流;电阻用于阻碍电流,限制电路中电流的流动;电容器用于储存电荷,调节电路中的电流和电压;电感器用于储存磁场能量,同样可以调节电路中的电流和电压。
题目四:交流电路中的电阻、电容器和电感器在电流通过时有何不同?解析:电阻通过交流电流时,电流的大小和电压的大小是成正比的,电流和电压的波形相同。
电容器通过交流电流时,电流的大小和电压的大小不一定成正比,电流和电压的波形可能不同。
电感器通过交流电流时,电流的大小和电压的大小也不一定成正比,电流和电压的波形可能不同。
题目五:交流电路中的变压器有什么作用?简述变压器的工作原理。
解析:变压器在交流电路中起到升压或降压的作用。
变压器的工作原理是基于电磁感应原理,通过一对密绕的线圈(即原线圈和副线圈)之间的互感作用,将输入电压进行升压或降压。
高二物理《交变电流》单元测试一、选择题:1、线圈在匀强磁场中转动时产生交流电,则下列说法中正确的是()A .当线圈位于中性面时,线圈中感应电动势最大B .当穿过线圈的磁通量为零时,线圈中感应电动势也是零C .线圈在磁场中每转一周,产生的感应电动势和感应电流的方向改变一次D .每当线圈越过中性面时,感应电动势和感应电流的方向就改变一次2.在匀强磁场中,一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动,如图1所示。
产生的交变电动势的图象如图2所示,则()A. t=0.005s时线框的磁通量变化率为零B. t=0.01s时线框平面与中性面重合C. 线框产生的交变电动势有效值为311VD. 线框产生的交变电动势频率为100HZ3.如图(甲)所示,为电热毯的电路图,电热丝接在u=311sin100πt V的电源上,电热毯被加热到一定温度后,通过装置P使输入电压变为图(乙)所示的波形,从而进入保温状态,若电热丝电阻保持不变,此时交流电压表的读数是()A.110 V B.156 VC.220 V D.311 V4.如图3所示,理想变压器两个线圈都接有负载正常工作时,如下关系正确的是()A.U1:U3=n1:n3,U2:U3=n2:n3B.I1:I2=n2:n1,I1:I3=n3:n1C.I1n1=I2n2+I3n3D.U1I1=U2I2+U3I35.在远距离输电时,输送的电功率为P,输电电压为U,所用导线电阻率为ρ,横截面积为S,总长度为L,输电线损失的电功率为P′,用户得到的电功率为P用,则P′、P用的关系式正确的是()A.P′=2U SLρB.P′=22P LU SρC.P用=P-2U SLρD.P用=P(1-2P LU Sρ)6、在图1所示两电路中,当a、b两端与e、f两端分别加上220 V的交流电压时,测得c、d间与g、h间的电压均为110 V;若分别在c、d与g、h的两端加上110 V的交流电压,则a、b间与e、f间的电压分别为()图3U1U2U3n3n2I2I3I1n1A.220 V,220 V B.220 V,110 VC.110 V,110 V D.220 V,07.在变电站里,经常要用交流电表去监测电网上的强电流,所用的器材叫电流互感器.如下所示的四个图中,能正确反映其工作原理的是( )8. 如图所示是一台理想自耦变压器,在a、b之间接正弦交流电,A、V分别为理想交流电流表和交流电压表。
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。
《交变电流》单元测试题
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
共100分,考试用时90分钟。
第Ⅰ卷(选择题共40分)
一、本题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,有的
小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分.
1.线圈在匀强磁场中转动时产生交流电,则下列说法中正确的是
A.当线圈位于中性面时,线圈中感应电动势最大
B.当穿过线圈的磁通量为零时,线圈中感应电动势也是零
C.线圈在磁场中每转一周,产生的感应电动势和感应电流的方向改变一次
D.每当线圈越过中性面时,感应电动势和感应电流的方向就改变一次
2.如图,可以将电压升高供给电灯的变压器是
ABCD
3.一电热器接在10V的直流电源上,产生一定大小的热功率,把它改接到正弦交流电源上,要使产生的热功率是原来的一半,如果忽略电阻值随温度的变化,则交流电压的最大值是
A.5.0V
B.7.1V
C.14V
D.10V
4.图中甲、乙是配电房中的互感器和电表的接线图,以下说法
正确的是
A.线圈匝数N1<N2,N3<N4
B.线圈匝数N1>N2,N3<N4
C.甲图中的电表是电压表,乙图中的电表是电流表
D.甲图中的电表是电流表,乙图中的电表是电压表
5.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.A1读数不变,A2增大,A3减小
B.A1读数减小,A2不变,A3增大
C.A1读数增大,A2不变,A3减小
D.A1,A2,A3读数均不变
6.如图甲所示是某种型号电热
毯的电路图,电热毯接在卧室
里的电源插座下,由于装置P的
作用使加在电热丝a、b间的电
压波形如图乙所示,图中曲线
为正弦曲线的一部分,这时a、
b间交变电压的有效值为
A.110V B.156V
C.220V D.311V
7.一个正常工作的理想变压器的原、副线圈中,下列哪些物理量不一定相等?
A.交变电流的频率
B.电流的有效值
C.电功率
D.磁通量的变化率
8.如图所示,理想变压器原副线圈的匝数之比为1:2,正弦交
流电电源电压为220V,A 是额定电流为1A的保险丝,R为可变
电阻器,为了不使原线圈中电流超过保险丝的额定电流,R的
阻值最低不小于
A.220Ω
B.440Ω
C.660Ω
D.880Ω
9.图甲.、乙.两电路中,当a、b两端与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两端与g、h两
端加上110V的交流电压,则a、b间与 e、f间的
电压分别为
A.220V,220V
B.220V,110V
C.110V,110V
D.220V,0
10.如图所示,理想变压器原线圈接在交流电源上,副线
圈向电阻R1、R2和R3供电,为交流电流表,为交流电
压表,开关K闭合后与闭合前相比
A.V示数变大,A示数变小,R1消耗的电功率变小
B.V示数变大,A示数变大,R1消耗的电功率变大
C.V示数变小,A示数变小,R1消耗的电功率变小
D.V示数变小,A示数变大,R1消耗的电功率变小
第Ⅱ卷(非选择题 共60分)
二、本题共4小题,共12分.把答案填在题中的横线上或按题目要求作答.
11、在远距离输电时,采用升压变压器使输电电压升高n 倍,对于输送一定的电功率来说,输电线路上的电流将减小为原来的_____,输电线路上的电能损失将减少为原来的______. 12、一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴从中性面开始匀速转动,经过112
t T =(T 为周期)产生的感应电动势为2V ,则感应电动势的有效值为_____V
13、如上图所示,一个面积为S 的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 的关系如下图所示.感应电动势最大值和周期可由图中读出.则磁感应强度B =_______.在1
12
t T =时刻,线圈平面与磁感应强度的夹角等于______.
14、在如图所示的两个交流电路中,它们的电源电压相同,理想变压器的原、副线圈的匝数为n 1、n 2.如果两电源输出的电流相等,则负载电阻R 1与R 2的比值为________.(其它电阻均不计)。
三、本题共4小题,满分48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能得分。
有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
15.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
;
(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)线圈从图示位置开始旋转1
4
周过程中通过电阻R 的电量。
16. 如图所示,理想变压器的原、副线圈匝数之比为12:4:1n n =,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,两电阻消耗的电功之比:A B p p 两电阻两端电压之比:A B u u 各为多少?
17.发电站发电机端电压u =5000sin314t V ,输出功率5000kW ,远距离输电线的电阻为80Ω,输电线上功率损耗要求不超过总功率的4%,则 (1)所用升压变压器的原、副线圈匝数比多大?
(2)到达用户区使用匝数比为192:1的降压变压器,对负载电阻为10Ω的用电器供电,最多可接这样的用电器几个?
18.如图15(甲)所示,一固定的矩形导体线圈水平放置,线圈的两端接一只小灯泡,在线圈所在空间内均匀分布着与线圈平面垂直的磁场。
已知线圈的匝数n=100匝,电阻r=1.0Ω,所围成矩形的面积S=0.040m 2,小灯泡的电阻R=9.0Ω,磁场的磁感应强度随时间按如图15(乙)所示的规律变化,线圈中产生的感应电动势的瞬时值的表达式为
22cos m e nB s
t T T
ππ
=,其中m B 为磁感应强度的最大值,T 为磁场变化的周期。
不计灯丝电阻随温度的变化,求:
(1)线圈中产生感应电动势的最大值。
(2)小灯泡消耗的电功率。
(3)在磁感应强度变化0~T/4的时间内,通过小灯泡的电荷量。