交變電流單元測(cè)試

交變電流單元測(cè)試一、選擇題（本題共8小題，每小題6分，共48分，第1?5小題中只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意，第6?8小題中有多個(gè)選項(xiàng)符合題意，全選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得。分）41.有一交變電流如圖所示，則由此圖像可知（）A.它的周期是0.4saB.它的峰值是4AC.它的有效值是25AD.它的頻率是0.8Hz解析：選B由圖像可知T=0.8s,f=T=1.25Hz,故A、D錯(cuò)；由圖像可知Im=4A,故B對(duì)；因?yàn)殡娏鳛榉钦沂浇涣麟?，故有效值Iw&=2j2A,C錯(cuò)。.如圖甲是某種型號(hào)的電熱毯的電路圖，電熱毯接在如圖乙所示的交變電源上，電熱毯是由一理想二極管D（正向電阻為零，反向電阻為無窮大）與電熱絲串聯(lián)組成的。若電熱絲的電阻為110Q,則下列說法正確的是（）甲 甲 乙、、》、,?__,,_-2A.交變電流的周期為1X10sB.用交流電壓表測(cè)得電熱絲兩端的電壓為110VC.通過電熱絲的電流為2AD.電熱絲在1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量為1.32X104J解析：選D根據(jù)題圖乙可知，交變電流的周期為0.02s,選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)有效值的Um2一定義可得—R，2=Rt，解得U=110^2V,選項(xiàng)B錯(cuò)誤；通過電熱絲的電流I=R=>/2A,選項(xiàng)C錯(cuò)誤；電熱絲在1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量Q=I2Rt=1.32X104J,選項(xiàng)D正確。.如圖所示，一矩形線圈abcd放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，并繞過ab、中點(diǎn)的軸OO'以角速度3逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。若以線圈平面與磁場(chǎng)夾角0=45°時(shí)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，并規(guī)定當(dāng)電流自0=45°時(shí)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，并規(guī)定當(dāng)電流自a流向b時(shí)電流方向?yàn)檎?，則下列四幅圖像中正確的是（）V77V77解析：選C以線圈平面與磁場(chǎng)夾角0=45。時(shí)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，由楞次定律可判斷，初始時(shí)刻電流方向?yàn)閎到時(shí)刻電流方向?yàn)閎到a,則瞬時(shí)電流的表達(dá)式為 i=—Imsin[co計(jì)4選項(xiàng)c正確。4.4.如圖所示，當(dāng)交流電源的電壓有效值 U=220V,頻率f=50Hz時(shí),3只燈Li、L2、L3的亮度相同（L無直流電阻），若將交流電源的頻率變?yōu)閒=100Hz,貝心 ）A.Li燈比原來亮 B.L2燈比原來亮L3L3燈比原來亮L3燈比原來暗解析：選A當(dāng)交變電流的頻率變大時(shí)，線圈的感抗變大，電容器的容抗變小，因此Li變亮，L解析：選A當(dāng)交變電流的頻率變大時(shí)，線圈的感抗變大，電容器的容抗變小，因此Li變亮，L2變暗。又因?yàn)殡娮柙谥绷骱徒涣麟娐分衅鹣嗤淖饔?，故L3燈亮度不變，所以A正確。5.如圖所示，理想變壓器的原線圈接入u=11000&sin100疝（V）的交變電壓，副線圈通過電阻r=6◎的導(dǎo)線對(duì)“220V880W”的電器Rl供電，該電器正常工作。由此可知（）A.原、副線圈的匝數(shù)比為 50：1B.交變電壓的頻率為100HzC.副線圈中電流的有效值為 4AD.變壓器的輸入功率為880W解析：選C本題的易錯(cuò)之處是 “忽略導(dǎo)線電阻對(duì)電路的影響 ”由u=11000,2sin100曲V100曲V）可知U1=11000V,2f=100Kf=50Hz,選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由"220V880W”的電器器Rl正常工作可知I=PL=280A=4A,選項(xiàng)C正確；U2=Ul+I「，解得U2=244V,根據(jù)電壓關(guān)系UJL=n1得詈管，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)功率關(guān)系得，P1=|2r+PL,解得P1=976u2n2n261W,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

TOC\o"1-5"\h\z6.如圖所示，水平銅盤半徑為r,置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，銅盤（電阻不計(jì)）繞通過圓盤中心的豎直軸以角速度3做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，銅盤的邊緣及中心處分別通過滑動(dòng)變阻器Ri與理想變壓器的原線圈相連，該理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為n：1,變壓器的副線圈與電阻為R2的負(fù)載相連，則（）A.變壓器原線圈兩端的電壓為0當(dāng)Ri不變時(shí)，通過負(fù)載Q的電流為0C.當(dāng)Ri不變時(shí)，通過變壓器副線圈的磁通量為0D.當(dāng)Ri變化時(shí)，通過負(fù)載R2的電流為通過Ri電流的n倍解析：選AB水平銅盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，相當(dāng)于恒壓電源，當(dāng)Ri不變時(shí),變壓器原線圈中電7.如圖所示，理想變壓器的原、副線圈分別接著定值電阻Ri、R2且Ri=R2,原、副線圈的匝數(shù)比ni：胴=2：i,交流電源電壓為則（）Ri兩端的電壓為URi兩端的電壓為3U5U, 2UR2兩端的電壓為變壓器原線圈中電7.如圖所示，理想變壓器的原、副線圈分別接著定值電阻Ri、R2且Ri=R2,原、副線圈的匝數(shù)比ni：胴=2：i,交流電源電壓為則（）Ri兩端的電壓為URi兩端的電壓為3U5U, 2UR2兩端的電壓為2U5R2兩端的電壓為解析：選AC輸入的電壓U應(yīng)等于原線圈兩端電壓加上 Ri兩端電壓，即U=U1+UR1,則通過原線圈電流_ URi_ U—Ui玲_ Ur2_ U2 p中*_b_I!2_i d_dUi2 而Ii= Ri=Ri '而I2= R2= R2° 又因?yàn)镮2=ni=2' Ri=R2'U2=i'所以代入可求得URi=U,UR2=2U^,A、C正確。5 58.某同學(xué)模擬“遠(yuǎn)距離輸電”，將實(shí)驗(yàn)室提供的器材連接成如圖所示的電路， A、B為理想變壓器，燈Li、L2相同且阻值不變。保持理想變壓器 A的輸入電壓不變，當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，燈Li正常發(fā)光。則（ ）A.僅閉合S,Li變暗B.僅閉合S,A的輸入功率變小C.僅將滑片P上移，Li變亮

D.僅將滑片P上移，A的輸入功率變小解析：選AD僅閉合S,降壓變壓器副線圈中電流增大，引起輸電線中電流增大，輸電線上的電壓損失增大，降壓變壓器原線圈兩端的電壓減小，因降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)不變，所以降壓變壓器副線圈兩端電壓將減小，燈Li變暗，選項(xiàng)A正確；僅閉合S時(shí)輸電線中電流增大，所以變壓器A的輸出功率增大，輸入功率隨之增大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；僅將滑片P上移時(shí)，升壓變壓器副線圈匝數(shù)減少，則升壓變壓器副線圈兩端電壓減小，引起降壓變壓器原、副線圈兩端的電壓均減小，所以燈Li功率減小，且輸電線上損失的功率也減小，升壓變壓器的輸入功率減小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。二、計(jì)算題(本題共3小題，共52分)(16分)如圖甲所示為一臺(tái)小型發(fā)電機(jī)的示意圖，單匝線圈逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。若從中性面開始計(jì)時(shí)，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示。已知發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻為1.00外甲 乙接燈泡的電阻為9.0甲 乙O(1)寫出流經(jīng)燈泡的瞬時(shí)電流的表達(dá)式；(2)轉(zhuǎn)動(dòng)過程中穿過線圈的最大磁通量；⑶線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中，外力所做的功。解析：(1)由題圖得100兀rad/s所以發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)e=EmSin④n6>/2sin100t(V)則流經(jīng)燈泡的電流i=—e—=0.6V2sin100t(A)。R+r(2)由Em=BS⑼Em=6>/2V,3=100兀rad/s...Em3；22得①=BS=-Wb=2.7X10Wb。350兀Em(3)E=^2=6V，外力所做的功W=Q=-E^T=7.2X10-2J。R+r

答案:(1)i=0.6赤sin100t(A)(2)2.7X102Wb一2(3)7.2X10J(18分)如圖甲所示，一固定的矩形導(dǎo)體線圈水平放置，線圈的兩端接一只小燈泡，在線圈所在空間內(nèi)存在著與線圈平面垂直的士勻分布的磁場(chǎng)。已知線圈的匝數(shù)n=100,電阻r=1.0。所圍成的矩形的面積S=0.040m2;小燈泡的電阻R=9.0Q磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示。線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值的表達(dá)式為e=nBmMcos不，其中Bm為磁感應(yīng)強(qiáng)度的最大值，T為磁場(chǎng)變化的周期。不計(jì)燈絲電阻隨溫度的變化，求:(1)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值。(2)小燈泡消耗的電功率。⑶在磁感應(yīng)強(qiáng)度變化的⑶在磁感應(yīng)強(qiáng)度變化的0?T時(shí)間內(nèi),通過小燈泡的電荷量。?川(xiWt).71乙1,0

0.71乙L0解析：(1)由圖像知，線圈中產(chǎn)生的交變電流的周期T=3.14X10-、由感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值的表達(dá)式可知，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值Em=nBmSTj5=8.0V。(2)電動(dòng)勢(shì)的有效值由1=~~~,Pr=I2RR+r可求得小燈泡消耗的電功率Pr=2.88Wo(3)由7=生，"E=nB^S,q=TTR+r工44可求得在磁感應(yīng)強(qiáng)度變化的0?T時(shí)間內(nèi)，通過小燈泡的電荷量q=4.0X103Co答案：(1)8.0V(2)2.88W(3)4.0X103C(18分)某發(fā)電廠通過兩條輸電線向遠(yuǎn)處的用電設(shè)備供電。當(dāng)發(fā)電廠輸出的功率為P0時(shí)，純電阻用電設(shè)備消耗的功率為P1°若發(fā)電廠用一臺(tái)升壓變壓器T1先把電壓升高，仍通過原來的輸電線供電，到達(dá)用電設(shè)備所在地，再通過一臺(tái)降壓變壓器T2把電壓降到低于用電設(shè)備的額定電壓后，供用電設(shè)備使用，如圖所示。這樣改動(dòng)后，當(dāng)發(fā)電廠輸出的功率仍為P0時(shí)，用電設(shè)備可獲得的功率增加至P2。試求所用升壓變壓器T1的原線圈與副線圈的匝

數(shù)比N1以及降壓變壓器T2的原線圈與副線圈的匝數(shù)比n1各為多少?N2n2解析：設(shè)發(fā)電廠的輸出電流為舊輸電線的電阻為