1、义乌三中高二物理同步练习第5章 交变电流一、本题共10小题；每小题4分，共40分.在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。1矩形线圈在匀强磁场中绕着垂直磁感线方向的轴匀速转动，当线圈通过中性面时，下列说法中正确的是（）A穿过线圈的磁通量最大，线圈中的感应电动势最大B穿过线圈的磁通量等于零，线圈中的感应电动势最大C穿过线圈的磁通量最大，线圈中的感应电动势等于零D穿过线圈的磁通量等于零，线圈中的感应电动势等于零2一矩形线圈绕垂直磁场方向的轴在匀强磁场中转动，产生的交变电动势e = 20sin20t V，由此
2、可以判断（ ）At = 0时，线圈平面和磁场垂直Bt = 0时，线圈的磁通量为零Ct = 0.05s时，线圈切割磁感线的有效速度最小Dt = 0.05s时，e第一次出现最大值3线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的交变电流如图所示，则（ ）A在A和C时刻线圈平面和磁场垂直B在B和时刻线圈中的磁通量为零C从A时刻到B时刻线圈转动的角度为rad D若从0时刻到D时刻经历的时间为0.02s ，则该交变电流在1.0s的时间内方向会改变100次4一个矩形线框的面积为S ，在磁感应强度为B的匀强磁场中，从线圈平面与磁场垂直的位置开始计时，转速为n转/秒，则（ ）A线框交变电动势的最大值为nBSB线框交变电动势的
3、有效值为nBSC从开始转动经过1/4周期，线框中的平均感应电动势为2nBSD感应电动势瞬时值为e = 2nBSsin2nt5关于交流电的有效值和最大值，下列说法正确的是（ ）A任何形式的交变电流的有效值和最大值都有关系U = Um/B只有正弦式电流才有U = Um/的关系C照明电压220V 、动力电压380V，指的都是交变电流的有效值D交流电压表和电流表测量的都是交变电流的有效值6关于电容器通过交变电流的理解，正确的是（ ）A有自由电荷通过电容器中的电介质B电容不断的充、放电，与之相连的导线中必须有自由电荷移动，这样就形成了电流C交变电压相同时，电容越大，电流越大D交变电压相同时，频率越高，电
4、流越大7在电工和电子技术中使用的扼流圈有两种：低频扼流圈和高频扼流圈。它们的区别在于（ ）A低频扼流圈的自感系数较大B高频扼流圈的自感系数较大C低频扼流圈的能有效地阻碍低频交变电流，但不能阻碍高频交变电流D高频扼流圈的能有效地阻碍高频交变电流，但不能阻碍低频交变电流8如图所示，理想变压器的输入端接正弦交流电，副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L1和L2；输电线的等效电阻为R，开始时，电键K断开。当K接通时，以下说法中正确的是 （ ）A副线圈的两端M、N的输出电压减小B副线圈输电线等效电阻R上的电压增大C通过灯泡L1的电流减小D原线圈中的电流增大9如图所示，变压器的原、副线圈的匝数比一定，原线
5、圈的电压为U1时，副线圈的输出电压为U2，L1、L2、L3为三只完全相同的电灯，开始时，电键K开启，然后当电键K闭合时（ ）A.电压U1不变，U2变大B.电灯L1变亮，L2变暗C.电灯L1变暗，L2变亮D.原线圈中的电流变大10如图（a）、（b）所示，当图中a、b两端与e、f两端分别加上220 V的交流电压时，测得c、d间与g、h间的电压均为110 V.若分别在c、d两端与g、h两端加上110 V的交流电压，则a、b与e、f间的电压为A.220 V，220 V B.220 V，110 VC.110 V，110 V D.220 V，0二、填空题（每题6分，共24分）11某发电厂输出的交变电流的频
6、率为50Hz ，则它的发电机线圈的转速为每分钟 转；用伏特表去测量，发电机两端的读数为250V ，则该交变电压的峰值为 V。12在电子技术中，从前一级装置输出的既有直流成分（工作电流），又有交流成分（信号电流）。如果我们希望输送到后一级装置的只有直流成分，电容器应该和后一级装置 ；如果我们希望输送到后一级装置的只有交流成分，电容器应该和后一级装置 （两空均填“串联”或“并联”）。13一理想变压器，输出端接一个标示有“12V，6W”字样的灯泡时，恰好正常发光，而此时测得原线圈电流为200mA ，则此变压器得原、副线圈匝数比n1/n2 = ，原、副线圈中磁通量的变化率之比为 。14一个n匝矩形线圈
7、，电阻为R ，所围成的面积为S ，在磁感强度为B的匀强磁场中，绕垂直磁场的轴以角速度匀速转动。从线圈平面垂直磁场的位置开始转过90的过程中，线圈产生的平均感应电动势为 ，此过程线圈中产生的热量为 。三、本题共3小题36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。15（10分）如图所示，一个变压器（可视为理想变压器）的原线圈接在220 V的市电上，向额定电压为1.80104 V的霓虹灯供电，使它正常发光。为了安全，需在原线圈回路中接入熔断器，使副线圈电路中电流超过12 mA时，熔丝就熔断。（1）熔丝的熔断电流是多大？
8、（2）当副线圈电路中电流为10 mA时，变压器的输入功率是多大？16（14分）如图所示为交流发电机示意图，匝数为n=100匝的矩形线圈，边长分别为 10 cm和20 cm，内阻为 5，在磁感应强度B=0.5 T的匀强磁场中绕OO轴以50 rad/s的角速度匀速转动，线圈和外部 20的电阻R相接。求：（1）S断开时，电压表示数；（2）电键S合上时，电压表和电流表示数；（3）为使R正常工作，R的额定电压是多少？（4）通过电阻R的电流最大值是多少？电阻R上所消耗的电功率是多少？17（12分）人们利用发电机把天然存在的各种形式的能（水流能、煤等燃料的化学能）转化为电能，为了合理地利用这些能源，发电站要
9、修建在靠近这些天然资源的地方，但用电的地方却分布很广，因此需要把电能输送到远方。某电站输送电压为U=6000 V，输送功率为P=500 kW，这时安装在输电线路的起点和终点的电能表一昼夜里读数相差4800 kWh（即4800度电）。试求：（1）输电效率和输电线的电阻；（2）若要使输电线损失的功率降到输送功率的2%，电站应使用多高的电压向外输电？参考答案： 1C 2AC 3D 4BD 5BCD 6ACD 7AD 8BCD 9BD 10B113000、35412并联、串联1352 ；11 14、15解析：（1）设原、副线圈上的电压、电流分别为U1、U2、I1、I2，根据理想变压器的输入功率等于输出
10、功率，有I1U1=I2U2 （3分）当I2=12 mA时，I1即为熔断电流。代入数据，得I1=0.98 A. （2分）（2）设副线圈中电流为I2=10 mA时，变压器的输入功率为P1，根据理想变压器的输入功率等于输出功率，有P1=I2U2 （3分）代入数据得， P1=180 W. （2分）16解析：（1）感应电动势最大值Em=nBS=1000.50.10.250 V=50 V （2分）S断开时，电压表示数为电源电动势有效值 E=50 V. （2分）（2）电键S合上时，由全电路欧姆定律I= A=2.0 A，（2分）U=IR=220 V=40 V. （2分）即电流表示数为 2 A，电压表示数为 4
11、0 V.（3）额定电压即为电压有效值，故R的额定电压为 40 V. （2分）（4）通过R中电流的最大值 Im=I=2 A. （2分）电阻R上所消耗的电功率 P=IU=240 W=80 W. （2分）17解析：（1）依题意，输电线上的功率损失为 P损= kW=200 kW （2分）则输电效率=100%=60%.（2分）因为P损=I2R线，又因为P=IU，所以R线=28.8. （2分）（2）设升压至U可满足要求，则输送电流I= A. （2分）输电线上损失功率为P损=I2R线=P2%=10000 W，（2分）则有（）2R线=10000 W，得U= V=2.68104 V. （2分）答案：（1）60% 28.8 （2）2.68104 V