交流电专题练习.doc

交流电
一、交流电得产生
1、图甲就是交流发电机模型示意图。在磁感应强度为B得匀强磁场中,有一矩形线圈abcd可绕线圈平面内垂直于磁感线得轴OO′转动,由线圈引出得导线ae与df分别与两个跟线圈一起绕OO′转动得金属圆环相连接,金属圆环又分别与两个固定得电刷保持滑动接触,这样矩形线圈在转动中就可以保持与外电路电阻R形成闭合电路。图乙就是线圈得主视图,导线ab与cd分别用它们得横截面来表示。已知ab长度为L1,bc长度为L2,线圈以恒定角速度ω逆时针转动(只考虑单匝线圈)。

(1)线圈平面处于中性面位置时开始计时,试推导t时刻整个线圈中得感应电动势e1得表达式;
(2)线圈平面处于与中性面成φ0夹角位置时开始计时,如图丙所示,试写出t时刻整个线圈中得感应电动势e2得表达式;
(3)若线圈电阻为r,求线圈每转动一周电阻R上产生得焦耳热(其她电阻均不计)。
2、如图所示,图线a就是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生正弦交流电得图象,当调整线圈转速后,所产生正弦交流电得图象如图线b所示,以下关于这两个正弦交流电得说法正确得就是(　　)
A.在图中t＝0时刻穿过线圈得磁通量均为零
B.线圈先后两次转速之比为2∶3
C.交流电a得瞬时值为u＝10 sin(5πt) V
D.交流电b得最大值为 V
3、一台发电机得结构示意图如图3所示,其中N、S就是永久磁铁得两个磁极,它们得表面呈半圆柱面形状。M就是圆柱形铁芯,铁芯外套有一矩形线圈,线圈绕铁芯M中心得固定转轴匀速转动。磁极与铁芯之间得缝隙中形成方向沿半径得辐向磁场。若从图示位置开始计时电动势为正值,图4中能正确反映线圈中感应电动势e随时间t变化规律得就是(　　)

4、如图甲就是某同学设计得一种振动发电装置得示意图,一个半径r＝0、10 m、匝数n＝20得线圈套在永久磁铁槽中,磁场得磁感线均沿半径方向均匀分布(其右视图如图乙所示)。在线圈所在位置磁感应强度B得大小均为B＝0、20 T,线圈得电阻为R1＝0、50 Ω,它得引出线接有R2＝9、5 Ω得小电珠L。外力推动线圈框架得P端,使线圈沿轴线做往复运动,便有电流通过电珠。当线圈向右得位移x随时间t变化得规律如图丙所示时(x取向右为正)。求:
(1)线圈运动时产生得感应电动势E得大小;
(2)线圈运动时产生得感应电流I得大小;
(3)每一次推动线圈运动过程中作用力F得大小;
(4)该发电机得输出功率P。
二、交流电得表征
5、图(甲)就是小型交流发电机得示意图,两磁极N、S间得磁场可视为水平方向得匀强磁场, 为交流电流表、线圈绕垂直于磁场得水平轴OO'沿逆时针方向匀速转动,从图示位置开始计时,产生得交变电流随时间变化得图像如图(乙)所示,以下判断正确得就是(　)
A、电流表得示数为10 A
B、线圈转动得角速度为50π rad/s
C、0、01 s时线圈平面与磁场方向平行
D、0、02 s时电阻R中电流得方向自右向左
6、用220 V得正弦交流电通过理想变压器对一负载供电,变压器输出电压就是110 V,通过负载得电流图像如图所示,则(　　)
A、变压器输入功率约为3、9 W
B、输出电压得最大值就是110 V
C、变压器原、副线圈匝数比就是1∶2
D、负载电流得函数表达式i=0、05sin100πt+A
7、如图所示,在磁感应强度为B得匀强磁场中,有一矩形线圈,面积为S,匝数为N,内阻为r,绕垂直磁感线得对称轴OO′以角速度ω匀速转动,从图示位置转90°得过程中,下列说法正确得就是(　　)
A.通过电阻R得电量Q＝
B.通过电阻R得电量Q＝
C.外力做功平均功率P＝
D.从图示位置开始计时,则感应电动势随时间变化得规律为e＝NBSωsin ωt
8、如图所示,在匀强磁场中匀速转动得矩形线圈得周期为T,转轴O1O2垂直于磁场方向,线圈电阻为2 Ω。从线圈平面与磁场方向平行时开始计时,线圈转过60°时得感应电流为1 A。那么(　　)
A.线圈消耗得电功率为4 W
B.线圈中感应电流得有效值为2 A
C.任意时刻线圈中得感应电动势为e＝4cost
D.任意时刻穿过线圈得磁通量为Φ＝sint
9、如图所示电路,电阻R1与电阻R2阻值相同,都为R,与R1并联得D为理想二极管(正向电阻可瞧作零,反向电阻可瞧作无穷大),在A、B间加一正弦交流电u＝20sin(100πt) V,则加在R2上得电压有效值为(　　)
A.10 V B.20 V
C.15 V D.5 V
10、如图所示得区域内有垂直于纸面得匀强磁场,磁感应强度为B、电阻为R、半径为L、圆心角为45°得扇形闭合导线框绕垂直于纸面得O轴以角速度ω匀速转动(O轴位于磁场边界)、则线框内产生得感应电流得有效值为(　　)
A、 B、
C、 D、
11、通过某电流表得电流按如图所示得规律变化,则该电流表得读数为(　　)
A.4 A　　　　
B.4 A
C.5 A
D.5 A
三、变压器
12、如图所示,理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2=2∶1,○V　与○A　均为理想电表,灯泡电阻RL=6 Ω,AB端电压u1=12sin 100πt (V)、下列说法正确得就是(　　)
A、电流频率为100 Hz
B、○V　得读数为24 V
C、○A　得读数为0、5 A
D、变压器输入功率为6 W
13、某理想自耦变压器接入电路中得示意图如图(甲)所示,图(乙)就是其输入电压u得变化规律、已知滑动触头在图示位置时原、副线圈得匝数比为n1∶n2=10∶1,电阻R=22 Ω、下列说法正确得就是(　 　)
A、通过R得交变电流得频率为50 Hz
B、电流表A2得示数为 A
C、此时变压器得输入功率为22 W
D、将P沿逆时针方向移动一些,电流表A1得示数变小
14、如图(a),线圈ab、cd绕在同一软铁芯上,在ab线圈中通以变化得电流,用示波器测得线圈cd间电压如图(b)所示、已知线圈内部得磁场与流经线圈得电流成正比,则下列描述线圈ab中电流随时间变化关系得图中,可能正确得就是(　　)

15、如图所示,理想变压器得原副线圈匝数比为1∶5,原线圈两端得交变电压为u＝20sin 100πt V,氖泡在两端电压达到100 V时开始发光,下列说法中正确得有(　　)
A.开关接通后,氖泡得发光频率为50 Hz
B.开关接通后,电压表得示数为100 V
C.开关断开后,电压表得示数变大
D.开关断开后,变压器得输出功率不变
16、如图所示,接于理想变压器中得四个规格相同得灯泡都正常发光,那么,理想变压器得匝数比n1∶n2∶n3为(　　)
A.1∶1∶1
B.3∶2∶1
C.6∶2∶1
D.2∶2∶1
17、所示为含有理想变压器得电路,图中得三个灯泡L1、L2、L3都标有“5 V　5 W”字样,L4标有“5 V　10 W”字样,若它们都能正常发光,不考虑导线得能耗,则该电路得输入功率Pab与输入电压为Uab应为(　　)
A.20 W,25 V　　　　　　 B.20 W,20 V
C.25 W,25 V D.25 W,20 V
18、如图所示,两种情况下变压器灯泡L2、L3得功率均为P,且L1、L2、L3为相同得灯泡,匝数比为n1∶n2＝3∶1,则图甲中L1得功率与图乙中L1得功率分别为(　　)
A.P、P B.9P、
C、、9P D、、P
19、如图,一理想变压器原、副线圈得匝数分别为n1、n2、原线圈通过一理想电流表 接正弦交流电源,一个二极管与阻值为R得负载电阻串联后接到副线圈得两端、假设该二极管得正向电阻为零,反向电阻为无穷大、用交流电压表测得a、b端与c、d端得电压分别为Uab与Ucd,则(　 　)
A、Uab∶Ucd=n1∶n2
B、增大负载电阻得阻值R,电流表得读数变小
C、负载电阻得阻值越小,cd间得电压Ucd越大
D、将二极管短路,电流表得读数加倍
20、如图,在AB间接入U1=311sin314t(V)得正弦交流电,通过理想变压器与相同得理想二极管D1、D2给阻值R=20Ω得纯电阻供电,变压器原线圈n1=1100匝,副线圈n2=200匝,Q为副线圈正中央抽头.为保证安全,二极管得反向耐压值至少为U0,设电阻R上消耗得电功率为P,则(　　)
A、U0=56、6V,P=20W
B、U0=28、3V,P=20W
C、U0=40V, P=80W
D、U0=80V, P=80W
21、普通得交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流,通常要通过电流互感器来连接,图中电流互感器ab一侧线圈得匝数较少,工作时电流为Iab,cd一侧线圈得匝数较多,工作时电流为Icd,为了使电流表能正常工作,则(　　)
A、ab接MN、cd接PQ,Iab<Icd B、ab接MN、cd接PQ,Iab>Icd
C、ab接PQ、cd接MN,Iab<Icd D、ab接PQ、cd接MN,Iab>Icd
22、如图所示,理想变压器原线圈接有交流电源,当副线圈上得滑片P处于图示位置时,灯泡L能发光、要使灯泡变亮,可以采取得方法有(　　)
A、向下滑动P B、增大交流电源得电压
C、增大交流电源得频率 D、减小电容器C得电容
23、某同学设计得家庭电路保护装置如图所示,铁芯左侧线圈L1由火线与零线并行绕成。当右侧线圈L2中产生电流时,电流经放大器放大后,使电磁铁吸起铁质开关K,从而切断家庭电路。仅考虑L1在铁芯中产生得磁场,下列说法正确得有(　　)
A.家庭电路正常工作时,L2中得磁通量为零
B.家庭电路中使用得电器增多时,L2中得磁通量增大
C.家庭电路发生短路时,开关K将被电磁铁吸起
D.地面上得人接触火线发生触电时,开关K将被电磁铁吸起
四、远距离输电
24、在如图所示得远距离输电电路图中,升压变压器与降压变压器均为理想变压器,发电厂得输出电压与输电线得电阻均不变,随着用户用电量得增加,发电厂输出功率得增大,下列说法中正确得有(　　)
A.升压变压器得输出电压增大
B.降压变压器得输出电压增大
C.输电线上损耗得功率增大
D.输电线上损耗得功率占总功率得比例增大
25、如图所示,(甲)就是远距离输电线路得示意图,(乙)就是发电机输出电压随时间变化得图像,则(　　)
A、用户用电器上交流电得频率就是100 Hz
B、发电机输出交流电得电压有效值就是500 V
C、输电线得电流只由降压变压器原副线圈得匝数比决定
D、当用户用电器得总电阻增大时,输电线上损失得功率减小
26、一台发电机输出得电功率为50 kW,输出电压为250 V,现用变压器升压后向远处输电,输电线得总电阻为8 Ω,若不考虑输电线路得感抗与容抗对输电得影响,则(　　)
A、输送电压越高,输电线上损失得功率越大
B、若升压变压器得变压比为1∶4,输电线上损失得功率为20 kW
C、若升压变压器得变压比为1∶8,输电线上损失得功率为10 kW
D、若不用升压变压器,输电线上损失得功率将达到320 kW
27、如图为模拟远距离输电实验电路图,两理想变压器得匝数n1=n4<n2=n3,四根模拟输电线得电阻R1、R2、R3、R4得阻值均为R,A1、A2为相同得理想交流电流表,L1、L2为相同得小灯泡,灯丝电阻RL>2R,忽略灯丝电阻随温度得变化、当A、B端接入低压交流电源时(　 　)
A、A1、A2两表得示数相同
B、L1、L2两灯泡得亮度相同
C、R1消耗得功率大于R3消耗得功率
D、R2两端得电压小于R4两端得电压
28、如图所示为远距离交流输电得简化电路图、发电厂得输出电压就是U,用等效总电阻就是r得两条输电线输电,输电线路中得电流就是I1,其末端得电压为U1、在输电线与用户间连有一理想变压器,流入用户端得电流为I2、则(　 　)
A、用户端得电压为 B、输电线上得电压降为U
C、理想变压器得输入功率为r D、输电线路上损失得电功率为I1U
29、远距离输电得原理图如图所示,升压变压器原、副线圈得匝数分别为n1、n2,电压分别为U1、U2,电流分别为I1、I2,输电线上得电阻为R、变压器为理想变压器,则下列关系式中正确得就是(　　)
A、= B、I2= C、I1U1=R D、I1U1=I2U2