第五章交变电流单元测试题.doc

第五章 交变电流单元测试题班级 姓名 座号 评分一、选择题1矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，线圈中产生正弦式交流电。当线圈转到中性面位置时，下列说法正确的是（ ）A穿过线圈的磁通量最大，线圈中的感应电动势最大B穿过线圈的磁通量最小，线圈中的感应电动势最小C穿过线圈的磁通量最小，线圈中的感应电动势最大D穿过线圈的磁通量最大，线圈中的感应电动势最小2一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，周期为，从中性面开始计时，当转过四分之一个周期的时间时，感应电动势的瞬时值为2V，则此交变电动势的有效值为 （ ） AV B2V CV DV3如图甲所示，单匝矩形线圈的一半放在具有理想边界的匀强磁场中，线圈轴线与磁场边界重合，线圈按图示方向匀速转动，若从图示位置开始计时，并规定电流方向abcda为正方向，则线圈内感应电流随时间变化的图象是图乙所示的是（ ）图1图24有两个电容分别为C1=5F,C2=3F电容器，分别加在峰值一定的交流电源上，比较下列哪种情况通过电容器的电流强度最大A.在C1上加f=50 Hz的交变电流 B.在C2上加f=50 Hz的交变电流C.在C1上加f=60 Hz的交变电流 D.在C2上加f=60 Hz的交变电流5如图所示，开关S与直流恒定电源接通时，L1、L2两灯泡的亮度相同，若将S与交变电源接通( )AL1和L2两灯泡亮度仍相同BL1比L2更亮些CL1比L2更暗些D若交变电源电压的有效值与直流电压相同，两灯与原来一样亮6如图所示，某电子电路的输入端输入的电流既有直流成份，又有交流低频成分和交流高频成分，若通过该电路只把交流的低频成分输送到下一级，那么关于该电路中各器件的作用，有下列说法： L在此的功能为通直流，阻交流，叫高频扼流圈 L在此的功能为通高频，阻低频，叫低频扼流圈 C1在此的功能为通交流，阻直流，叫隔直电容 C2在此的功能为通高频，阻低频，叫高频旁路电容。 以上说法中正确的有（ ）A和B和C和D和7、远距离输送一定功率的交流电，若输送电压升高为原来的n倍，关于输电线上的电压损失和功率损失正确的是（ ）A、输电线上的电功率损失是原来的B、输电线上的电功率损失是原来的C、输电线上的电压损失是原来的D、输电线上的电压损失是原来的8、超导材料电阻降为零的温度称为临界温度，1987年我国科学家制成了临界温度为90K的高温超导材料，利用超导材料零电阻的性质，可实现无损耗输电，现有一直流电路，输电线的总电阻为0.4,它提供给用电器的电功率为40kW，电压为800V，如果用临界温度以下的超导电缆替代原来的输电线，保持供给用电器的功率和电压不变，那么节约的电功率为（ ） A、1kW B、1.6103kWC、1.6kW D、10kW9远距离输送交变电流都采用高压输电，我国正在研究用比330kv高得多的电压进行输电，采用高压输电的优点是 可节省输电线的铜材料 可根据需要调节交流电的频率可减少输电线上的能量损失 可加快输电速度以上说法中正确的是（ ）A和B和C和D和10、在某交流电路中，有一正在工作的变压器，原、副线圈匝数分别为n1=600,n2=120,电源电压U1=220V，原线圈中串联一个0.2A的保险丝。为保证保险丝不被烧毁，则（ ） A、负载功率不能超过44WB、副线圈电流最大值不能超过1AC、副线圈电流有效值不能超过1AD、副线圈电流有效值不能超过0.2A11理想变压器的原、副线圈匝数比为10：1，副线圈接上一个22的负载电阻如果原线圈接在220V的交流电源上，则副线圈中的电流为（ ） A10A BA C1A D A12如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比n1:n2=4:1,当导体棒向右匀速切割磁感线时，电流表A1的读数是12mA,则副线圈中电流表A2的读数应该为（ ） A、3mA B、48mAC、0 D、与R阻值有关13如图所示,理想变压器的原线圈接在交流电源上,副线圈降压后通过有一定阻值的输电线路接上负载.和是交流电表,原来开关K闭合,现将K断开,则( ) A、示数增大，示数增大B、示数增大，示数减小C、示数减小，示数减小D、R1消耗的功率将增大14在没有实行农村电网改造前，中央电视台焦点访谈多次报道某些边远落后农村电价过高，农民负担过重，其中客观原因是电网陈旧。在进行农网改造时，为减小远距离输电的损耗而降低电费价格可采取的措施是（）A提高输送功率 B增大输送电流C提高输电电压 D减小输电导线的横截面积15“二分频”音箱内有高、低两个扬声器。音箱要将扩音机送来的含有不同频率的混合音频电流按高、低段分离出来，送往相应的扬声器，以便使电流所携带的音频信息按原比例还原成高、低频的机械振动。如图为音箱的电路简化图，高低频混合电流由a、b端输入，L是线圈，C是电容器。则下列说法中正确的是（）A甲扬声器是高音扬声器BC的作用是阻碍低频电流通过乙扬声器CL的作用是阻碍低频电流通过甲扬声器D乙扬声器的振幅一定大二、填空题16矩形线圈的边长cm, cm,共有200匝，以300 r/min的转速在磁感强度为0.2T的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的中心轴OO匀速转动,在时刻处于如图所示位置.此线圈产生的感生电动势最大值 = ，有效值为 ，感电动势瞬时值表达式 .17根据右图所示的it图象写出电流瞬时值表达式i= . 18一个电热器接在最大值36交流电源上，产生电功率为，若接到某直流电源上产生热功率为，忽略电阻随温度的变化，则所接直流电压 .19有一个电子器件，当其两端电压高于100 V时则导电，等于或低于100 V时则不导电，若把这个电子器件接到V、50 Hz的正弦交流电源上，这个电子器件每秒钟内导电次数为_，每次导电时间为_。20、某发电厂发出11kV的交流电，用总电阻为20的电缆进行远距离输电，输送的电功率为2.2106W。则电缆上损失的电功率为_W。若用220kV高压输电，输送相同的电功率，则电缆上损失的电功率为_W.21如图所示，一理想变压器原、副线圈匝数分别为nl和n2， 当负载电阻R中流过的电流为I时，原线圈中流过的电流为 ；现减小负载电阻R的阻值，则变压器的输入功率将 （填“增大”、“减小”或“不变”）22正弦交流电是由闭合线圈在匀强磁场中匀速转动产生的。线圈中感应电动势随时间变化的规律如图所示，则此感应电动势的有效值为_V，频率为_Hz。三、计算题23如图所示，边长为的单匝正方形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中，以边为轴匀速转动，角速度为，转轴与磁场方向垂直，线圈电阻为R，求（1）线圈从图示位置转过的过程中产生的热量Q 。（2）线圈从图示位置转过的过程中通过线圈某截面的电量。24我国为了减少因火电站中煤的燃烧对大气的污染而大力发展水电站。某一水电站发电机组设计为：水以的速度流入水轮机后，以的速度流出，流出水位比流入的水位低10m，水流量为Q=10m3/s,水轮机效率为75%，发电机效率为80%。试问：（1）发电机组的输出电功率是多少？（2）如果发电机输出电压为240V，用户需电压220V，输电线路中能量损失为5%，输电线电阻为，那么所需升、降压变压器的原、副线圈匝数比分别是多少？25 某发电站的输出功率为104 kW，输出电压为4 kV，通过理想变压器升压后向80 km远处供电。已知输电导线的电阻率为 = 2.4108 m，导线横截面积为1.5104 m2，输电线路损失的功率为输出功率的4%，求（1） 升压变压器的输出电压； （2）输电线路上的电压损失。26发电机转子是匝数n = 100，边长L = 20 cm的正方形线圈，其置于磁感应强度B = 0.5 T的匀强磁场中，绕着垂直磁场方向的轴以 = 100（rad/s）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；（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。参考答案与解析部分1D 2C 3C 4C 5B 6D 7BC 8A 9.A 10AC 11C 12C 13BD 14C 15B1648；48sin10t 1702 sin5t 181819100次；0.005s。（提示：由于电源的路端电压的有效值为100V，而最大值为V，所以一个周期内有两次导电，结合电源的频率为50 Hz，故每秒内导电次数为100次。由于电压的瞬时值公式为tV，将V代入，得一次不通电的时间为s，一个周期内有4次不通电的时间，共计0.01s。而两次不通电时间一共0.01s，所以每次不通电时间为0.005s。）20、8105W2000W 21增大 22220（或）；5023（1）；（2）。解析 (1)线圈转动中感应电动势的峰值，感应电流的有效值为。线圈转过的时间，所以在转动过程中产生的热量为（2）线圈转过过程中的感应电动势和感应电流的平均值分别为 ，所以在转动过程中流过导体截面的电量为 24（1）624kW （2）433:26000 26945:433解：（1）水轮机获得的机械能为75=75，代入数据，得t则发电机的输出电能：80=发电机的输出功率：KW（2）发电机的输出电流为A输电线路损失5=W输电电流由焦耳定律得，得A则升压变压器原副线圈匝数比用户端降压变压器的输出功率等于降压变压器的输入功率W输出电流A所以用户降压变压器原副线圈匝数比25（1）80kV； （2）0.32 kV解析：设线路电阻为R，线路的损失功率为P损，线路的损失电压为U损，发电站的输出功率为P，升压变压器的输出电压为U。由电阻定律，得R = = 25.6 线路损失的功率P损 = 则损失的功率A = 125 A所以升压变压器的输出电压为U = V = 8104 V输电线路上的电压损失U损 = IR = 12525.6 V = 3200 V26（1）i = 6.28 sin 100t；（2）1.95103 W；（3）510-3 C。解析：（1）电动势的最大值：Em = nBL2 = 200 V = 628 V，根据闭合电路欧姆定律得：Im = = 6.28 A，故交变电流瞬时值表达式：i = 6.28 sin 100t。（2）电流的有效值I = ，由P = I2R得外电阻上消耗功率P = ()2R = 1.95103 W（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： = n平均电流：= nBL22(R+r)t，通过外电阻的电荷量：q = t = = 110-2 C