交变电流检测题.doc

交变电流检测题
一、单项选择题
1．如图所示为一正弦交变电压随时间变化的图像，由图可知（ ）
A．交流电的周期为2s
B．用电压表测量该交流电压时，读数为311V
C．交变电压的有效值为220V
D．将它加在电容器上时，电容器的耐压值必须等于311V
2.如图所示，ab间接电压恒定的交变电源，M为理想变压器，如果R1 的阻值增大,则:
A. 电压表示数增大 B. 电流表的示数增大
C. 灯泡L的亮度变暗 D. 电阻R2的热功率增大
3．一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示．已知发电机线圈内阻为5.0 Ω，现外接一只电阻为95.0 Ω的灯泡，如图乙所示，则(　　)
A．电压表V的示数为220 V
B．电路中的电流方向每秒钟改变50次
C．灯泡实际消耗的功率为484 W
D．发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2 J
4.如图所示，电路中完全相同的三只灯泡a、b、c分别与电阻R、电感L、电容C串联，然后再并联到220 V、50 Hz的交流电路上，三只灯泡亮度恰好相同．若保持交变电压不变，将交变电流的频率增大到60 Hz，则发生的现象是(　　)
A．三灯亮度不变
B．三灯均变亮
C．a不变、b变亮、c变暗
D．a不变、b变暗、c变亮
5．如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生正弦交流电的图象，当调整线圈转速后，所产生正弦交流电的图象如图线b所示，以下关于这两个正弦交流电的说法正确的是(　　)
A．线圈先后两次转速之比为2∶3
B．两种情况在0.3 s内通过线圈的磁通量变化之比为1∶1
C．两种情况在相等时间内产生的焦耳热之比Qa∶Qb＝3∶2
D．两种情况在相等时间内产生的焦耳热之比Qa∶Qb＝9∶4
6．如图所示，两种情况下变压器灯泡L2、L3的功率均 为P，且L1、L2、L3为相同的灯泡，匝数比为，则图（a）中L1的功率和图（b）中L1的功率分别为
A．P、P B．9P、 C．、9P D．、9P
7、如图所示，光滑的长直金属杆上套两个金属环与一个完整正弦图象的金属导线ab连
接，其余部分未与杆接触。杆电阻不计，导线电阻为R，ab间距离为2L，导线组成的正弦图形顶部或底部到杆距离都是d，在导线和杆平面内有一有界匀强磁场区域，磁场的宽度为L，磁感强度为B，现在外力F作用下导线沿杆以恒定的速度v向右运动，t=0导线从时刻O点进入磁场，直到全部穿过过程中，外力F所做功为 （）
A．　　 B．
C．　　 D．

8．一矩形线圈，绕垂直于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随时间t的变化规律如图所示，下列说法中正确的是(　　)
A．t1时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大
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，通过线圈的磁通量的绝对值都为最大
9．(2011年陕西宝鸡模拟)如图甲所示是某种型号的电热毯的电路图，电热毯接在交变电源上，通过装置P使加在电热丝上的电压的波形如图乙所示．若电热丝的电阻为110 Ω，则以下说法中正确的是(　　)
A．经过电热丝的交变电流周期为1×10－2 s
B．电热丝两端的电压为220 V
C．通过电热丝的电流为 A
D．电热丝在1 min内产生的热量为1.32×104 J
10．交流发电机电枢中产生的交变电动势为e=Emsinωt，如果要将交变电动势的有效值提高一倍，而交流电的周期不变，可采取的方法是 （ ）
A．将电枢转速提高一倍，其他条件不变
B．将磁场增加一倍，其他条件不变
C．将线圈的面积增加一倍，其他条件不变
R1
R2
R
S1
S2

D．将磁场的强弱增加一倍，线圈的面积缩小一半，其它条件不变
11．右图是一个电工应用某种逻辑电路制作的简单车门报警电路图。
图中的两个按钮开关分别装在汽车的两道门上。只要其中任何
一个开关处于开路状态，发光二极管就发光。请你根据报警装置
的要求，在电路图的虚线框内应是何种电路？（ ）
A．与门 B．或门
C．非门 D．与非门
12、下列说法正确的是 （ ）
A．话筒是一种常用的声传感器，其作用是将电信号转换为声信号
B．电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器，这种传感器作用是控制电路的通断
C．电子秤所使用的测力装置是力传感器
D．半导体热敏电阻常用作温度传感器，因为温度越高，它的电阻值越大
二、填空题
13． 原始的电话机将听筒和话筒串联成一个电路，当自己对着话筒讲话时，会从听筒中听听筒
话筒
R
Rx
R0
Ⅰ
Ⅱ
图5-24
到自己的声音，导致听觉疲劳而影响通话．现代的电话将听筒电路与话筒电路分开，改进的电路原理示意图如图2所示，图2中线圈Ⅰ与线圈Ⅱ匝数相等，R0=1.2kΩ，R=3.6kΩ，Rx为可变电阻．当Rx调到某一值时，从听筒中就听不到话筒传出的声音了，这时Rx=_____ kΩ．
14.光电管在各种自动化装置中有很多应用，街道路灯自动控制就是其应用之一，如图所示电路为其模拟电路，其中A为光电管，B为电磁继电器，C为照明电路，D为路灯，请连成正确的电路，达到日出路灯熄、日落路灯亮的效果．

三、计算题（要有必要的文字说明和公式表示）

15、如图所示是一种悬球式加速度仪.它可以用来测定沿水平轨道做匀加速直线运动的列车的加速度.m是一个金属球，它系在细金属丝的下端，金属丝的上端悬挂在O点，AB是一根长为L的电阻丝，其阻值为R.金属丝与电阻丝接触良好，摩擦不计.电阻丝的中点C焊接一根导线.从O点也引出一根导线，两线之间接入一个电压表（金属丝和导线电阻不计）.图中虚线OC与AB相垂直，且OC=h，电阻丝AB接在电压恒为U的直流稳压电源上.整个装置固定在列车中使AB沿着车前进的方向.列车静止时金属丝呈竖直状态.当列车加速或减速前进时，金属线将偏离竖直方向θ，从电压表的读数变化可以测出加速度的大小.
（1）当列车向右做匀加速直线运动时，试写出加速度a与θ角的关系及加速度a与电压表读数U′的对应关系.
（2）这个装置能测得的最大加速度是多少?

16．如图所示区域(图中直角坐标系xOy的1、3象限)内有匀强磁场，磁感应强度方向垂直于纸面向里，大小为B，半径为l，圆心角为60°的扇形导线框OPQ以角速度ω绕O点在纸面内沿逆时针方向匀速转动，导线框回路电阻为R.求线框旋转过程中产生交流电的有效值．

17、北京奥运场馆的建设体现了“绿色奥运”的理念。作为北京奥运台主场馆之一的国家体育馆“鸟巢”拥有9.1万个座位，其扇型屋面和大面积的玻璃幕墙不仅给人以赏心悦目之感。还隐藏着一座年发电量约为98550千瓦时的太阳能光伏发电系统，供给体育馆内的照明灯等使用。假如该发电系统的输出功率为1×105W。
求：（1）按平均每天太阳照射6小时计，该发电系统一年（365天计）能输出多少电能？
（2）假若输出电压250V，现准备向远处输电。所用输电线的总电阻为8Ω，要求输电时在输电线上损失的电功率不超过输送电功率的5%。用户获得220V电压，求应选用匝数比多大的升压变压器和降压变压器？

18、如图所示，将边长为a、质量为m、电阻为R的正方形导线框竖直向上抛出，穿过宽度为b、磁感应强度为B的匀强磁场，磁场的方向垂直纸面向里．线框向上离开磁场时的速度刚好是进人磁场时速度的一半，线框离开磁场后继续上升一段高度，然后落下并匀速进人磁场．整个运动过程中始终存在着大小恒定的空气阻力f且线框不发生转动．求：
（1）线框在下落阶段匀速进人磁场时的速度V2；
b
a
B
(2）线框在上升阶段刚离开磁场时的速度v1；
（3）线框在上升阶段通过磁场过程中产生的焦耳热Q．

交变电流检测题答案
1.C 2.A 3D. 4D. 5D 6. B 7C 8AD .9CD 10.BC 11 B 12BC
13、 1.8
14、

15、（1）小球受力如图所示，由牛顿定律得：a===gtanθ.
设细金属丝与竖直方向夹角为θ时，其与电阻丝交点为D，CD间的电压为U′，
则，故得a=gtanθ=g·.
（2）因CD间的电压最大值为U/2，即Umax′=U/2，所以amax=g.
【答案】（1）a=gtanθ. （2）amax=g.

16解析：线框从图中位置转过60°的过程中，OQ边切割磁感线产生感应电动势的大小E＝ωBl2，
感应电流I0＝＝，方向为逆时针．
继续转过30°的过程中无感应电流，再继续转过60°的过程中，OP边切割磁感线，电流仍为I0，方向为顺时针．
因而产生交变电流，可以推知其周期
T＝.
设有效值为I，根据有效值的定义方法有
2·IR·T＝I2RT
所以I＝ I0＝ωBl2.
答案：ωBl2
17．【解析】（1）P＝1.0×105W t＝365×6h
E＝Pt＝2.19×105kw·h或E＝7.884×1011J（3分）
（1） 依题意作出如下图输电示意图（1分），

升压变压器原线圈的电流为（1分）
当输电线上损失的电功率为输送电功率的5％时，输电线中的电流为I2，则
所以（1分）
升压变压器的匝数比为：（1分）
降压变压器副线圈中电流，即为提供给所有用户的总电流，用户获得的总功率为：（1分）
又（1分）
所以（1分）
其原线圈中电流（1分）
降压变压器的匝数比为：（1分）
18、【解析】（1）由于线框匀速进入磁场，则合力为零。有 mg＝f＋
解得：v＝　
（2）设线框离开磁场能上升的最大高度为h，则从刚离开磁场到刚落回磁场的过程中　　　　　　(mg＋f)×h＝
　　　　　　(mg－f)×h＝
　　　　　解得：v1＝＝
（3）在线框向上刚进入磁场到刚离开磁场的过程中，根据能量守恒定律可得

　　　　　解得：Q＝