1、高二班级 姓名 2011.03.083-2 第二章交变电流 第 1 页 共 20 页3-2 第二章 交变电流练习一交变电流的产生和变化规律一、选择题(每题5分，共50分)11.A对于图所示的电流i随时间t做周期性变化的图象，下列描述正确的是A.电流的大小变化，方向也变化，是交变电流B.电流的大小变化，方向不变，不是交变电流C.电流的大小不变，方向不变，是直流电D.电流的大小不变，方向变化，是交变电流答案：B2.A 矩形线圈绕垂直于匀强磁场的对称轴做匀速转动，经过中性面时，以下说法正确的是A.线圈平面与磁感线方向垂直B.线圈中感应电流的方向将发生改变C.通过线圈平面的磁通量最大D.通过线圈的感应
2、电流最大答案：ABC3.A矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时，产生的感应电动势最大值为50V，那么该线圈由图所示位置转过30时，线圈的感应电动势大小为A.50V B.25 V C.25V D.10V3答案：B4.A如图所示，线框在匀强磁场中绕OO轴匀速转动(由上向下看是逆时针方向)，当转到图示位置时，磁通量和感应电动势大小的变化情况是A.磁通量和感应电动势都在变大B.磁通量和感应电动势都在变小C.磁通量在变小，感应电动势在变大D.磁通量在变大，感应电动势在变小答案：D5.B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随时间变化如图所示，下面说法正确的是A.t1时刻通
3、过线圈的磁通量为零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高二班级 姓名 2011.03.083-2 第二章交变电流 第 2 页 共 20 页D.每当e改变方向时，通过线圈的磁通量的绝对值都为最大答案：D6.B一矩形线圈在匀强磁场中转动，产生的感应电动势e=220 sin100t(V)，则2A.交流电的频率是100HzB.t=0时线圈垂直于中性面C.交流电的周期是0.02sD.t=0.05s时，e有最大值答案：BC7.B某交流电动势的瞬时值e=E msint，若将转速提高1倍，其他条件不变，则其电动势的瞬时值为A.Emsin2t B.Emsint
4、C.2Emsint D.2Emsin2t答案：D8.B如图所示，一闭合单匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，除了转轴分别为OO和ab边外，其他条件均相同，则这两种情况下，线圈所产生的电流A.变化规律不同 B.最大值不同C.瞬时值不同 D.一切均相同答案：D9.B某交流发电机产生的感应电动势与时间的关系如图所示，如果其他条件不变，使线圈的转速加倍，则交流电动势的最大值和周期分别为A.400V，0.02s B.200V，0.02sC.400V，0.08s D.200V，0.08s答案：B10.B一个长直螺线管通有交变电流，把一个带电粒子沿管轴射入管中，如不计粒子的重力和空气的阻力，粒子将在
5、管中A.做圆周运动 B.沿轴线来回运动C.做匀加速直线运动 D.做匀速直线运动答案：D二、填空题(每空4分，共24分)11.B一闭合线圈在匀强磁场中做匀速转动，线圈的转速为240radmin，当线圈平面转至与磁场方向平行时，线圈的电动势为2V，设线圈从中性面开始转动，则线圈所产生的电动势瞬时值表达式为_V，在 s时的电动势为_V. 481答案：D12.B一个面积为S的单匝矩形线圈在匀强磁场中以其一条边为转轴做匀速转动，磁场方向与转轴垂直，线圈中感应电动势e与时间t的关系如图所示，感应电动势的最大值和周期可由图中读出.则磁感强度高二班级 姓名 2011.03.083-2 第二章交变电流 第 3
6、页 共 20 页B=_；在t= 时刻线圈平面与磁感强度的夹角等于_.12T答案：E mT(2S)，30或 15013.B如图所示，矩形线框ABCD放置在方向与线框所在面垂直的匀强磁场中，磁感应强度为2T，线框绕AB边以每秒50转的转速匀速转动.当线框从图示位置转过 弧度后，感应电动4势的瞬时值为2V，若AB边长为0.1m，则AD边长为_m.若其他条件不变，仅将转速增加1倍，感应电动势的最大值为_V.答案：0.14，17.8三、计算题(每题13分，共26分)14.B如图所示，边长为0.5m的正方形线框ABCD绕AB边在匀强磁场中匀速转动，AB边和磁场垂直，转速为每秒50转，磁感应强度为0.4T.
7、求：(1)感应电动势的最大值；(2)在转动过程中，当穿过线框的磁通量为0.05Wb时，感应电动势的瞬时值为多大?答案：解：(1)=2n=314radsEm=BS=31.4V(2) m=BS=0.1Wb由 = m cos 得cos= ，=6021E=Emsin27.2V15.C10匝线圈在匀强磁场中匀速转动产生交变电动势e=10 sin20t(V).求：2(1)t=0时，线圈内磁通量和磁通变化率；(2)线圈从中性面开始转动180过程中，感应电动势的平均值和最大值之比.答案：解：(1)t=0 时，电动势的瞬时值为零，即磁通量的变化率为零， =0，可见线圈t在中性面位置，穿过线圈的磁通量为最大值 m
8、.由 Em=n m，得 m=Emn=10 /(1020)(Wb)=2.2510 -2Wb2(2)线圈从中性面开始转动 180过程中，感应电动势的平均值为：高二班级 姓名 2011.03.083-2 第二章交变电流 第 4 页 共 20 页=n = =4nBSTEt5.02nBS =2：m练习二表征交变电流的物理量一、选择题(每题5分，共50分)1.A由交流电动势瞬时值表达式e=10 sin4t(V)，可知2A.此交流电的频率是4(Hz)B.此交流电的周期是0.5sC.当t=0.5s时，此交流电动势有最大值D.当t=0时，产生此交流电的线圈平面与中性面重合答案：BD2.A下面关于交变电流的说法中
9、正确的是A.交流电器设备上所标的电压和电流值是交变电流的最大值B.用交流电表测定的读数值是交流电的瞬时值C.给定的交变电流数值，在没有特别说明的情况下都是指有效值D.跟交变电流有相同热效应的直流电的数值是交变电流的有效值答案：CD3.A在相同的时间内，某正弦交流电通过一阻值为100的电阻产生的热量，与一电流强度为3A的直流电通过同一阻值的电阻产生的热量相等，则A.此交流电的电流的有效值为3A，最大值为3 A2B.此交流电的电流的有效值为3 A，最大值为6AC.电阻两端的交流电压的有效值为300V，最大值为300 VD.电阻两端的交流电压的有效值为300 V，最大值为600V2答案：AC4.A一
10、只低压教学电源输出的交变电压瞬时值U=10 sin314t(V)，关于该电源的规格和使用，以下说法正确的是A.这只电源可以使“10V2W“的灯泡正常发光B.这只电源的交变电压的周期是314sC.这只电源在t=0.01s时电压达到最大值D.“10V2F”电容器不能接在这只电源上答案：AD5.A一个电阻接在10V的直流电源上，它的发热功率为P，当接到电压U=10sint(V)的交流高二班级 姓名 2011.03.083-2 第二章交变电流 第 5 页 共 20 页电源上，它的发热功率是A.0.25P B.0.5P C.P D.2P答案：B6.A在如图所示电路中，已知交流电源电压U=200sin(1
11、00t)V，电阻R=100.则电流表和电压表的读数分别为A.1.41A，200V B.1.41A，141VC.2A，200V D.2A，141V答案：B7.B一个接在某直流电源上的电热器所消耗的电功率为P 1，若把它接到电压最大值与直流电压相等的交流电源上，该电热器所消耗的电功率为P 2，则P 1：P 2为A.2：1 B.1：2 C.1：1 D.1：答案：A8.B把电热器接到110V的直流电源上，每秒产生的热量为Q，现把它接到交流电源E，每秒产生的热量为2Q，则交流电压的最大值是A.110 v B.220 V22C.220V D.110V答案：C9.B右图表示一交变电流随时间而变化的图象， 此
12、交流电流的有效值是A.5 A B.5A2C. A D.3.5A答案：B10.B正弦交流电压U=50sin314t(V)，加在一氖管两端，已知当氖管两端的电压达到25 v2时才开始发光，则此氖管在一个周期内发光的总时间为A.0.02 B.0.0025s C.0.01s D.0.005s答案：C二、填空题(每空3分，共18分)11.B如图所示为某正弦交变电流的图象，其最大值为_，周期为_，线圈转动的角速度为_，电流的瞬时值表达式为_.答案：20A，0.02s，314rads，i=20sin314t(A)12.B将一电热器接在10V直流电源上，在时间t内可将一壶水烧开.现将电热器接到一个U=10si
13、nt(V)的交变电源上，煮开同一壶水需时间_；若接到另一交流电源上，需要时间为t3，那么这个交流电源最大值为_.高二班级 姓名 2011.03.083-2 第二章交变电流 第 6 页 共 20 页答案：2t 10 (V)6三、计算题(13题10分，14题、15题各11分，共32分)13.B某电路两端交流电压u=Usin100t(V)，在t=0.005s时刻，电压u值为10V.求接在此电路两端的电压表示数.如将阻值为R的电阻接在此交流电压上时功率为P；而改接在电压为U 0的直流电压上时功率为P2，求U 0值.答案：解：根据 u=Umsin100t，代入 t=0.005s 时的电压值，10=U m
14、sin0.5 得 Um=10V而交流电压表的示数反映的是有效值故 U= =7.07V21由功率关系 P= 和 得RU2P120所求直流电压的值 U0= U= =5V2m14.B 一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化，如图所示.发电机内阻r=5.0，外电阻 R=95，.已知感应电动势的最大值 Em=n m，其中 m 为穿过每匝线圈磁通量的最大值.求串联在外电路的交流电流表(内阻不计)的读数.答案：解：由题中可知感应电动势的最大值：Em=n m设线圈在磁场中转动的周期为 T，则有= T2根
15、据欧姆定律，电路中电流的最大值为Im= rRE设交流电流表的读数为 I，它是有效值，则I= I21由题中的 -t 图线可读出：高二班级 姓名 2011.03.083-2 第二章交变电流 第 7 页 共 20 页 m=1.010-2WbT=3.1410-2s解以上各式，并代入数据得 I=1.4A15.C发电机转子是匝数n=100，边长L=20cm的正方形线圈，其置于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，绕着垂直磁场方向的轴以=100(rads)的角速度转动，当转到线圈平面与磁场方向垂直时开始计时.线圈的电阻r=1，外电路电阻R=99.试求：(1)写出交变电流瞬时值表达式；(2)外电阻上消耗的功率；
16、(3)从计时开始，线圈转过 过程中，通过外电阻的电荷量是多少?3答案：解：(1)电动势的最大值：E m=nBL 2=200=628(V)根据闭合电路欧姆定律得Im= =6.28ArR故交变电流瞬时值表达式：i=6.28sin100t(2)电流的有效值 I= mI21由 P=I2R 得外电阻上的消耗功率：P=( )2R=1.95103WmI1(3)从计时开始到线圈转过 过程中，平均感应电动势由 E=n 得tEt2BLntcos60nm平均电流： =nB2L22(R+r)trRI通过外电阻的电荷量：q= t= 510-3CIrRnB2练习三变压器一、选择题(每题5分，共50分)1.A对于理想变压器
17、，下列说法中正确的是A.原线圈的输入功率随着副线圈的输出功率增大而增大B.原线圈的输入电流随着副线圈的输出电流增大而增大高二班级 姓名 2011.03.083-2 第二章交变电流 第 8 页 共 20 页C.原线圈的电压不随副线圈的输出电流变化而变化D.当副线圈的电流为零时，原线圈的电压也为零答案：ABC2.A 如图所示，理想变压器原副线圈匝数之比 n1：n 2=4：1，当导体棒 L 在匀强磁场中向左做匀速直线运动时，电流表 A1 的示数 12mA，则电流表 A2 的示数为A.3mA B.0C.48mA D.与负载R的值有关答案：B3.A 如图所示，一个理想变压器，初、次级线圈匝数比为 10：
18、1，把初级线圈接入U=220 sin100tV 的交流电源，那么2A.用交流电压表测量次级输出电压为220 V2B.次级交流电的频率为100HzC.次级接入R=22的电阻，则初级线圈的电流为1AD.次级接入，R=22的负载，则变压器的输入功率为22W答案：D4.A将输入为220V，输出为6V的变压器，改绕成输出为30V的变压器.若副线圈原来的匝数为30匝，原线圈匝数不变，则副线圈应增加的匝数是A.150匝 B.120匝C.130匝 D.144匝答案：B5.B如图所示，在绕制变压器时，某入将两个线圈绕在图示变压器铁芯的左右两个臂上，当通以交流电时，每个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈，另
19、一半通过中间臂，已知线圈1、2的匝数比n 1：n 2=2：1，在不接负载的情况下A.当线圈1输入电压220V时，线圈2输出电压为110VB.当线圈1输入电压220V时，线圈2输出电压为55VC.当线圈2输入电压110V时，线圈1输出电压为220VD.当线圈2输入电压110V时，线圈1输出电压为110V答案：BD6.B使用理想变压器给总电阻为R的电路供电，变压器输入电压保持一定时，下列各项措施中，可以使变压器的输入功率一定增加的是高二班级 姓名 2011.03.083-2 第二章交变电流 第 9 页 共 20 页A.副线圈匝数和负载R不变，增加变压器原线圈匝数B.原线圈匝数和负载R不变，增加变压
20、器副线圈匝数C.原、副线圈匝数不变，增加负载R的阻值D.增加负载R的阻值和原线圈匝数，副线圈匝数减少答案：B7.B如图所示的含有变压器的交流电路中，A1、A 2都是交流电流表，在开关S从闭合到断开的过程中，A 1、A 2电流表的读数I 1和I 2的变化情况是A.I1变大，I 2变小 B.I1变小，I 2变大C.I1、I 2都变小 D.I1、I 2都变大答案：C8.B一理想变压器，原副线圈的匝数比n 1：n 2=1：2，电源电压u=220 sintV，原线圈电路中接入一熔断电2流I 0=1A的保险丝，副线圈中接入一可变电阻R，如图所示，为了使保险丝不致熔断，调节R时，其阻值最低不能小于A.440
21、 B.440 ，2C.880 D.880 答案：C9.B如图所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接两个相同的灯泡L 1和L 2，输电线的等效电阻为R开始时，开关S断开.当S接通时，以下说法中正确的是A.副线圈两端M、N的输出电压减小B.副线圈输电线等效电阻R上的电压降增大C.通过灯泡L 1的电流减小D.原线圈中的电流增大答案：BCD10.B如图所示，四个相同的电灯与理想自耦变压器连接，当接上交流电源后，四个电灯均正常发光，则初级与次级的电压之比U 1：U 2为高二班级 姓名 2011.03.083-2 第二章交变电流 第 10 页 共 20 页A.1：1 B.3：1C.4：1 D.5：1答案：
22、C二、填空题(每空4分，共24分)11.B一台调压器原线圈匝数为3600匝，当电路电压降为180V时，副线圈要想得到220V的电压时，应将副线圈的匝数调整为_匝；若此时用电器的工作电流为0.9A，则原线圈中的电流为_A答案：4400，1.112.B如图所示为一理想变压器，原副线圈的匝数比n 1：n 2=4：1，原线圈回路中的电阻A与副线圈回路中的负载电阻B的阻值相等.a、b端加一定交流电压后，两电阻消耗功率之比P A：P B=_.两电阻端电压之比UA：U B=_.答案：1：161：413.B如图所示为理想变压器供电示意图，A为与原线圈串联的灯泡，A 1、A 2为副线圈的负载，当闭合开关S后(不
23、考虑温度对灯丝电阻的影响)，各灯泡亮度的变化情况是A 1_，A 2_.(填“变亮”、“变暗”或“不变”)答案：变亮、变亮三、计算题(每题13分，共26分)14.B如图所示，一理想变压器上绕有A、B、C三个线圈，匝数比n A：n B：n C=4：2：1，在副线圈B和C的两端各接一个相同的电阻R，当原线圈A与交变电源连接时，交变电流表A 2的示数为I 0，则交变电流表A 1的示数为多少?答案：解：由 =2 可得 UC= UB，I c= I0CBn21对于理想变压器有 P1=P2+P3，即 IAUA=I0UB+ICUc所以 IA= BCA0CB I21nIU解得结果为 IA=5I0815.C一单相变压器原副线圈匝数比为20：1，原线圈两端电压U 1=220V，副线圈电阻
