高中物理選修32章末檢測交變電流

1、高中物理選修3-2 章末檢測交變電流學校：_ 姓名：_ 班級：_ 考號：_ 一、選擇題1在勻強磁場中，一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉動軸勻速轉動，如圖甲所示。產(chǎn)生的交變電動勢隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示。則下列說法正確的是()At0.01 s時穿過線框的磁通量最小B該交變電動勢的有效值為11 VC該交變電動勢的瞬時值表達式為e22 cos 100 t(V)D電動勢瞬時值為22 V時，線框平面與中性面的夾角為45°2如圖所示，甲為一臺小型發(fā)電機構造示意圖，線圈逆時針轉動，產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的正弦規(guī)律如圖乙所示。發(fā)電機線圈內(nèi)阻為1 ，外接燈泡的電阻為9 恒定不變，則下列說法中正確的為

2、 ( )A電壓表的示數(shù)為6VB發(fā)電機的輸出功率為4WC在l.0×10-2s時刻，穿過線圈的磁通量最大D在1.0×10-2s時刻，穿過線圈的磁通量變化率最大3如圖所示的電路中，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1n2225，電阻R1R225 ，D為理想二極管，原線圈接u220 sin 100t(V)的交變電流，則()A交變電流的頻率為100 HzB通過R2的電流為1 AC通過R2的電流為 AD變壓器的輸入功率為200 W4如圖，理想變壓器原、副線圈分別接有額定電壓相同的燈泡a和b。當輸入電壓U為燈泡額定電壓的10倍時，兩燈泡均能正常發(fā)光。下列說法正確的是A.原、副線圈匝數(shù)之比為9

3、:1 B. 原、副線圈匝數(shù)之比為1:9C.此時a和b的電功率之比為9:1 D.此時a和b的電功率之比為1:95如圖所示，接在照明電路中的自耦變壓器的副線圈上通過輸電線接有三個燈泡L1、L2和L3，輸電線的等效電阻為R，輸入的交變電壓有效值恒定。當滑動觸頭P向下移動一段距離后，下列說法正確的是()A.等效電阻R上消耗的功率變大B.三個燈泡都變暗C.原線圈兩端的輸入電壓增大D.原線圈中電流表示數(shù)增大6普通的交流電流表不能直接接在高壓輸電線路上測量電流，通常要通過電流互感器來連接，圖中電流互感器ab一側線圈的匝數(shù)較少，工作時電流為Iab，cd一側線圈的匝數(shù)較多，工作時電流為Icd，為了使電流表能正常

4、工作，則A.ab接MN、cd接PQ，Iab<IcdB. ab接MN、cd接PQ，Iab>IcdC.ab接PQ、cd接MN，Iab<IcdD.ab接PQ、cd接MN，Iab>Icd7如圖是自耦變壓器的示意圖，負載變化時輸入電壓不會有大的波動，輸電線的電阻用R0表示，如果變壓器上的能量損失可以忽略，以下說法正確的是A開關S1接a，閉合開關S后，電壓表V示數(shù)減小，電流表A示數(shù)增大B開關S1接a，閉合開關S后，原線圈輸入功率減小C斷開開關S，開關S1接a時電流表的示數(shù)為I1，開關S1接b時電流表的示數(shù)為I2，則I1 >I2D斷開開關S，開關S1接a時原線圈輸入功率為P1，

5、開關S1接b時原線圈輸入功率為P2，則P1 <P28某同學設計的家庭電路保護裝置如圖所示,鐵芯左側線圈L1 由火線和零線并行繞成. 當右側線圈L2 中產(chǎn)生電流時,電流經(jīng)放大器放大后,使電磁鐵吸起鐵質(zhì)開關K,從而切斷家庭電路. 僅考慮L1 在鐵芯中產(chǎn)生的磁場,下列說法正確的有（ ）A家庭電路正常工作時,L2 中的磁通量為零B家庭電路中使用的電器增多時,L2 中的磁通量不變C家庭電路發(fā)生短路時,開關K 將被電磁鐵吸起D地面上的人接觸火線發(fā)生觸電時,開關K 將被電磁鐵吸起9如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為41，電壓表和電流表均為理想電表，原線圈接如圖乙所示的正弦交流電，圖中R為熱敏電

6、阻(溫度升高時其電阻減小)，R為定值電阻下列說法正確的是()A電壓表的示數(shù)為9 VB原線圈兩端電壓的瞬時值表達式為u36sin 50t VCR處溫度升高時，電流表的示數(shù)變大，電壓表的示數(shù)變大D變壓器原線圈的輸入功率和副線圈的輸出功率之比為1410如圖所示，一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為n1n241，原線圈a、b間接一電壓為u220sin 100t(V)的電源，燈泡L標有“36 V18 W”字樣，當滑動變阻器R的滑動觸頭處在某位置時，電流表示數(shù)為0.25 A，燈泡L剛好正常發(fā)光，則()A流經(jīng)燈泡L的交變電流的頻率為100 HzB定值電阻R0的阻值為19 C滑動變阻器R消耗的功率為36 WD若將

7、滑動變阻器R的滑動觸頭向下滑動，則燈泡L的亮度變暗11如圖甲中理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為1011，L是自感系數(shù)較大的線圈，在變壓器的原線圈兩端加上如圖乙所示的交變電壓時，燈泡正常發(fā)光，則下列說法中正確的是()A圖乙所示電壓的瞬時值表達式為u200 sin 100 t(V)B變壓器副線圈兩端的電壓為220 VC若僅將變阻器的滑片P向下滑動，燈泡將變亮D若僅圖乙中交變電壓的周期變大，燈泡將變暗12如圖所示，邊長為L、匝數(shù)為N，電阻不計的正方形線圈abcd在磁感應強度為B的勻強磁場中繞轉軸OO轉動，軸OO垂直于磁感線，在線圈外接一含有理想變壓器的電路，變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1和n2.保

8、持線圈以恒定角速度轉動，下列判斷正確的是()A兩電壓表的示數(shù)之比為U1U2n2n1B電壓表的示數(shù)等于NBL2C當滑動變阻器R的滑片P向上滑動時，電壓表的示數(shù)變大D變壓器的輸入功率與輸出功率之比為1113如圖所示，一矩形線圈的面積為S，匝數(shù)為N，內(nèi)阻不計，繞OO軸在水平方向的磁感應強度為B的勻強磁場中以角速度做勻速轉動，從圖示位置開始計時矩形線圈通過滑環(huán)接一理想變壓器，滑動觸頭P上下移動時可改變輸出電壓，副線圈接有可調(diào)電阻R，下列判斷正確的是()A矩形線圈產(chǎn)生的感應電動勢的瞬時值表達式為eNBScos tB矩形線圈從圖示位置經(jīng)過時間內(nèi)，通過電流表的電荷量為零C當P位置不動，R增大時，電壓表讀數(shù)也

9、增大D當P位置向上移動、R不變時，電流表讀數(shù)變大二、計算題14如圖所示，匝數(shù)為N1的原線圈和匝數(shù)為N2的副線圈繞在同一閉合鐵芯上，副線圈兩端與電阻R相連，原線圈兩端與平行金屬導軌相連。兩軌之間的距離為L，其電阻可不計。在虛線的左側，存在方向與導軌所在平面垂直的勻強磁場，磁場的磁感應強度大小為B，pq是一質(zhì)量為m電阻為r與導軌垂直放置的金屬桿，它可在導軌上沿與導軌平行的方向無摩擦地滑動。假設在任何同一時刻通過線圈每一匝的磁通量相同，兩個線圈的電阻、鐵芯中包括渦流在內(nèi)的各種損耗都忽略不計，且變壓器中的電磁場完全限制在變壓器鐵芯中?，F(xiàn)于時刻開始施一外力，使桿從靜止出發(fā)以恒定的加速度a向左運動。不考慮

10、連接導線的自感。若已知在某時刻t時原線圈電流的大小為I1，（1）求此時刻外力的功率；（2）此功率轉化為哪些其他形式的功率或能量變化率？試分別求出它們的大小。15某發(fā)電廠發(fā)電機的輸出功率為P100 kW，發(fā)電機端電壓為U250 V，向遠處送電的輸電線的總電阻R 8 ，要使輸電線上的功率損失不超過輸送功率的5%，用戶得到的電壓又正好是220 V，則：(1)應該怎樣安裝變壓器？畫出輸電線路的示意圖(2)所用的變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比是多少？16為了提高自行車夜間行駛的安全性，小明同學設計了一種“閃爍”裝置。如圖所示，自行車后輪由半徑r1=5.0×10-2m的金屬內(nèi)圈、半徑r2=0.40m

11、的金屬外圈和絕緣幅條構成。后輪的內(nèi)、外圈之間等間隔地接有4根金屬條，每根金屬條的中間均串聯(lián)有一電阻值為R的小燈泡。在支架上裝有磁鐵，形成了磁感應強度B=0.10T、方向垂直紙面向外的“扇形”勻強磁場，其內(nèi)半徑為r1、外半徑為r2、張角=/6 。后輪以角速度 =2rad/s相對于轉軸轉動。若不計其它電阻，忽略磁場的邊緣效應。（1）當金屬條ab進入“扇形”磁場時，求感應電動勢E，并指出ab上的電流方向；（2）當金屬條ab進入“扇形”磁場時，畫出“閃爍”裝置的電路圖；（3）從金屬條ab進入“扇形”磁場時開始，經(jīng)計算畫出輪子一圈過程中，內(nèi)圈與外圈之間電勢差Uab隨時間t變化的Uab-t圖象；（4）若選

12、擇的是“1.5V、0.3A”的小燈泡，該“閃爍”裝置能否正常工作？有同學提出，通過改變磁感應強度B、后輪外圈半徑r2、角速度和張角等物理量的大小，優(yōu)化前同學的設計方案，請給出你的評價。17如圖所示，在xOy平面內(nèi)有兩根金屬絲MN和PQ，其形狀分別滿足yasin和yasin，在兩根金屬絲端點M、P和N、Q之間分別接一根阻值為R的電阻絲，兩根金屬絲中間三個相交處均有絕緣表面層相隔，金屬絲電阻不計x0的區(qū)域內(nèi)存在垂直于xOy平面向里的磁感應強度大小為B且較寬的勻強磁場，兩金屬絲在沿x軸負方向的外力作用下，以速度v勻速進入磁場(1)求金屬絲進入磁場的過程中感應電流的最大值；(2)求將兩根金屬絲全部拉入

13、磁場中所產(chǎn)生的熱量；(3)假設僅在x0的區(qū)域內(nèi)存在垂直于xOy平面向里的磁感應強度大小為B的勻強磁場，求將兩根金屬絲以速度v勻速拉過磁場過程中外力的最大功率【參考答案】一、選擇題題號12345678910111213答案DACDCADADBADABDABDADDAD二、計算題14ii在t時刻，桿運動產(chǎn)生的電動勢 （4）令E1、E2分別表示原、副線圈兩端的電動勢，并有，U1、U2分別表示原、副線圈兩端的電壓，I1表示副線圈中的電流，由歐姆定律，有 （5） （6） 根據(jù)題的假設，利用法拉第電磁感應定律，有 （7）由（4）、（5）、（6）、（7）式可得為 （8） （9） （10）外力的功率轉化為：桿

14、的動能的變化率 （11）電阻r上消耗的功率為 （12）電阻R上消耗的功率為 （13）變壓器內(nèi)場能的變化率為 （14）15 (1)只要安裝一臺升壓變壓器和一臺降壓變壓器，輸電線路示意圖如圖所示：所以對升壓變壓器有輸電線上損失的電壓為U線IR200 V所以降壓變壓器原線圈兩端的電壓為U3U2U線3 800 V即對降壓變壓器有.所以升壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為116.降壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為19011.16（1）當金屬條ab在磁場中切割磁感線時所構成的回路的磁通量變化。設經(jīng)過時間t，磁通量變化量為，由法拉第電磁感應定律，E=/t。=BS=B(r22-r12)，/t =，聯(lián)立解得：E=4.9×10-2V。根據(jù)右手定則可判斷出感應電流方向為ba。（2）當金屬條ab進入“扇形”磁場時， “閃爍”裝置的電路圖如圖。（3）設電路中的總電阻為R總，根據(jù)電路圖可知，R總=4R/3。ab兩端電勢差：Uab=E-IR=E/4=1.2×10-2V。設ab離開磁場區(qū)域的時刻為t1，下一根金屬條進入磁場區(qū)域的時刻為t2，t1=s，t2=s，設輪