交流电电磁振荡和电磁波.doc

1、-97-交流电电磁振荡和电磁波一、选择题：共 13 小题，每小题 4 分，共 52 分.1图中，已知交流电原电压,100sin200tVu电阻 R=100，则电流表和电压表的读数分别是（）A1.41A,200VB1.41A,141VC2A,200VD2A,1412单匝闭合线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，在转动的过程中，穿过线框中的最大磁通量为m，最大感应电动势为 Em，下列说法中正确的是（）当穿过线框的磁通量为零时，线框中的感应电动势也为零当穿过线框的磁通量减小时，线框中的感应电动势在增大当穿过线框的磁通量等于 0.5m 时，线框中感应电动势为 0.5Em线框转动的角速度为 Em

2、/mABCD3一矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面的固定轴转动，线圈中的感应电动势 e 随时间 t 的变化关系如图所示，下面说法正确的是（）t1 时刻通过线圈的磁通量为零t2 时刻通过线圈的磁通量最大t3 时刻通过线圈的磁通量最大每当 e 变换方向时，通过线圈的磁通量最大ABCD4在电阻 R 上分别加上图甲和图乙所示的交变电压 u1 和 u2，在较长的相当时间内，电阻 R上产生的热量相等。电阻 R 的阻值变化可以忽略。那么（）交变电压 u2 的最大值 Um等于 U交变电压 u2 的最大值 Um 等于2 U-98-交变电压 u2 的有效值等于 U交变电压 u2 的有效值等于2UABCD5如图

3、所示，矩形单匝线框绕 OO轴在匀强磁场中匀速转动。若磁感应强度增为原来的 2倍，则（）线框中感应电流最大值为原来 2 倍感应电流有效值为原来的2 倍线框转一周产生的热量为原来 2 倍线框所受最大磁力矩为原来 2 倍ABCD6如图所示，正方形线圈绕中心轴 OO匀速转动，在 OO的左侧充满匀强磁场，则线圈中产生的感应电动势与时间的关系是哪个图所表示？（从图示时刻计时）（）7理想变压器的原线圈接交变电压 u 时，接在副线圈的负载电阻 R 消耗的功率是 P.为使负载电阻消耗的功率变为 P/4，可采取的办法是（）A使输入电压减小到原来的 41B使原线圈匝数减小到原来的 41C使副线圈的匝数减小到原来的

4、21D使负载电阻 R 的值减小到原来 418如图 136 所示，绕制变压器时，某人误将两个线圈绕在变压器铁芯的左右两个臂上，当通以交流电时，两个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈，另一半通过中间的臂。已知线圈 1、2 的匝数之比 N1N2=21。在不接负载的情况下（）当线圈 1 输入电压 220V 时，线圈 2 输出的电压为 110V当线圈 1 输入电压 220V 时，线圈 2 输出电压为 55VA B C D-99-当线圈 2 输入电压 110V 时，线圈 1 输出电丈夫为 220V当线圈 2 输入电压 110V 时，线圈 1 输出电压为 110VABCD9如图 137 所示为某种理想

5、变压器的示意图，已知线圈 1、2 的匝数之比 N1N2=12，在不接负载的情况下（）当线圈 1 输入电压 220V 时，线圈 2 输出电压为 110V当线圈 1 输出电压 220V 时，线圈 2 输出电压为 55V当线圈 2 输入电压 110V 时，线圈 1 输出电压为 220V当线圈 2 输入电压 110V 时，线圈 2 输出电压为 110VABCD10在三相交流电源上按量形接法连接相同负载 1、2、3，如图所示，NN是中性线。已知负载 1 上的电压为 220V，电流强度为 15A。现以工表示中性线上的电流，U 表示图中 P、Q 两点之间的电压，则（）AI=15A，U=440V BI=45A

6、，U=380VCI=0，U=440VDI=0，U=380V11已知图甲所示 LC 振荡电路中，电容器极板 1 上的电量 q 随时间 t 变化的曲线如图乙所示，则（）Aa、c 两时刻电路中电流最大，方向相同Ba、c 两时刻电路中电流最大，方向相反Cb、d 两时刻电路中电流最大，方向相同Db、d 两时刻电路中电流最大，方向相反12如图所示为 LC 振荡电路中某时刻的磁感线和电场的分布图，由图可知（）电容器正在充电电感线圈中的磁场能正在增加电感线圈中的电流正在增大此时刻自感电动势正在阻碍电流增大ABCD-100-13如图所示，在 e、f 间接上交流电源，保持电压最大值不变，使其频率增大，发现各灯的亮

7、度变化情况是：灯 1 变暗，灯 2 变亮，灯 3 不变。则黑箱 a、b、c 中所接元件可能是（）Aa 为电阻，b 为电容器，c 为电感线圈Ba 为电阻，b 为电感线圈，c 为电容器Ca 为电容器，b 为电感线圈，c 为电阻Da 为电感线圈，b 为电容器，c 为电阻二、填空题：本题共 6 小题，每小题 6 分，共 36 分14用交流电压tUumsin对一个氖灯供电，已知氖灯的超辉电压mUU22，则氖灯的发光时间占整个供电时间的；在一个周期内，氖灯的发光时间是。15某收音机的可变电容器的电容调到 C1，能接收到的无线电波波长为 300m，当电容调到C2 时，能接收到的波长为 400m。若把电容调到

8、（C1+C2）时，能接收到的波长为m。16如图所示三相交流电源中，A、B、C 是相线，O 是零线，线电压是 380V，相电压是 220V，连在电路中的各电阻 R1、R2、R3、R4 的阻值都相同，变压器都是电压比为 21 的降压变压器，则 R1、R2、R3、R4 消耗的电功率之比 P1P2P3P4=。17如图所示的正弦交流电，正向和反向都是正弦交流电，但峰值和半周期不等，则此交流电流的有效值为A。18如图 LC 振荡电路中，振荡电流的周期为 2102S，自振荡电流沿顺时针方向达最大值时开始计时，当2104.3tS 时，电容器处于状态（填充电、放电、充电完毕或放电完毕），这时电容器的上极电（填带

9、正电、负电或不带电）。19如图所示，理想变压器的原线圈匝数 n=100，原线圈中的电流I=10A，负载电阻 R1=R2=10，副线圈匝数 n1=20，n2=40，T32T31-101-则变压器的输入电压是V。三、计算题：共 4 小题，共 62 分。20（15 分）一座小型水电站发电机输出功率为 100KW，输出电压为 500V，输电线的电阻为 10，允许功率损耗为输出功率的 4%。求：（1）在用电单位需要 200V 电压时，所用升高变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比各为多少？（2）如果用电单位计划生产用电 60KW，其余是照明用电，那么最多可装“220，40W”的电灯多少盏？21（15 分

10、）如图所示，正方形线圈边长cml10，匝数 N=100 匝，磁感应强度 B=1T，线圈绕中心轴 OO以 600 转/分匀速转动。当 t=0 时线圈平面恰与磁场垂直。求：（1）st1201时线圈中感应电动势的瞬时值；（2）从中性面转过 30的过程中感应电动势的平均值。22（16 分）如图甲，将电阻 R1、R2 串联后接入变压器电路中，原线圈中电流为 I1，R1、R2消耗功率之比为 21。若其他条件不变，将 R1、R2 按图乙接入电路中，这时原线圈中电流为 I2，此时 R1、R2 消耗功率之比为 18，求：（1）两个副线圈匝数之比 n1n2；（2）两次原线圈中电流之比 I1I2。23（16 分）一

11、小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度绕垂直于磁场方向n1n1n2n2R1R2R1R2I1I1甲乙-102-的固定轴转动。线圈匝数 n=100，穿过每匝线圈的磁通量 随时间按正弦规律变，如图所示，发电机内阻 r=5.0，外电路电阻 R=95。求串联在外电路中的交流电流表（内阻不计）的读数。参 考 答 案一、1.B 2.D 3.D 4.C 5.A 6.A 7.C 8.B 9.A 10.D 11.D 12.C 13.D二、14,2115500 16 12413 176518充电、带负电19500三、20（15 分）解（1）设输电线的电流 I，则根据P 损=I2R 线 解得 I=20A 2

12、 分升压变压器次级电压VIPU35210520102 分升压变压器原副线圈匝数比10110550032121 UUnn3 分降压变压器初级电压VIRUU48001020500023线2 分降压变压器原副线圈匝数化1124022048004343 UUnn3 分（2）4010610%)41(45n900n盏3 分21（15 分）解（1）线圈转动的角速度sradn/202tN BSe s in3 分代入数据得)(1012020sin201.011002Ve3 分（2）转过 30所用的时间St12016/3 分从中性面转 30过程中磁通量的变化量)30cos1(BS3 分根据法拉第电磁感应定律，得V

13、tNE1.163 分22（16 分）解：（1）由甲图，根据 P=I2R，可知122121 PPRR2 分Wb210/St210/-103-由图乙可得：22212121RURUPP，所以2121 UU2 分因穿过图乙中两个线副线圈的磁通量的变化率相等，所以有21,212121nnnnUU即2 分（2）设原副线输入电压为 U0，原线圈匝数为 n0，n1、n2 两个线圈的电压分别为 U1 和 U2，则有0101nnUU，0011UnnU 2 分0202nnUU，0022UnnU 2 分图甲中2122110)(RRUUIU2 分图乙中22212120RURUIU2 分解得3221 II2 分23（16 分）解：感应电动势的最大值mmnn BSE线圈转动的角速度T24 分电路中的最大电流rREImm3 分交流电流表的读数等于电流的有效值，即2mII 4 分解以上各式，并代入数据，得 I=1.4A2 分