交变电流单元测试题.doc

交变电流单元测试题
交变电流单元测试题
1．有一理想变压器，原、副线圈的匝数比为4:1。原线圈接在一个交流电源上，交流电的变化规律如图1所示。副线圈所接的负载电阻是11。则 （ ）
A．原线圈交流电的频率为50Hz B．副线圈输出电压为55V
C．流过副线圈的电流是5A D．变压器输入、输出功率之比为4:1

2. 如图2所示，电流恒定的通电直导线MN，垂直平放在两条相互平行的水平光滑长导轨上，电流方向由M指向N，在两轨间存在着竖直方向的匀强磁场，取垂直纸面向里的方向为磁感应强度的正方向，当t=0时导线恰静止，若B按如图3所示的正弦规律变化，则下列说法中正确的是（ ）
A. 在最初的一个周期内，导线在导轨上做往复运动
B. 在最初的一个周期内，导线一直向右运动
C. 在最初的半个周期内，导线的加速度先增大后减小
D. 在最初的半个周期内，导线的速度先增大后 关小

3．如图4所示，处在磁感应强度为B的匀强磁场中的单匝矩线圈abcd，以恒定的角速度 绕ab边转动，磁场方向垂直于纸面向里，线圈所围面积为S，线圈导线的总电阻为R 。 t=0时刻线圈平面与纸面重合，且cd边正在离开纸面向外运动。则（）
A．时刻t线圈中电流的瞬时值i=
B．线圈中电流的有效值
C．线圈中电流的有效值
D．线圈消耗的电功率

4．如图所示，为一理想变压器，S为单刀双掷开关，P为滑动变阻器R的滑片，U1为加在原线圈两端的电压，I1为原线圈中的电流，则（）
A.保持U1和P的位置不变，S由a合到b时，I1将增大
B.保持U1和P的位置不变，S由b合到a时，R消耗的功率将减小
C.保持U1不变，S合在a处，使P上滑，I1将增大
D.保持P的位置不变，S合在a处，若U1增大，I1将增大

5.在某交流电路中，有一正在工作的变压器，原、副线圈的匝数分别为n1=600匝、n2=120匝，电源的电压为U＝311sin100πtV，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44W B．副线圈电流的最大值不能超过1A
C．副线圈电流的有效值不能超过1A D．副线圈电流的有效值不能超过0.2A
6.图是街头变压器通过降压给用户供电的示意图。变压器输入电压是市电网的电压，不会有很大的波动。输出电压通过输电线输送给用户，输电线的电阻用R0表示，变阻器R表示用户用电器的总电阻，当滑动变阻器触头P向下移时
A．相当于在增加用电器的数目
B．V1表的示数随V2表的示数的增大而增大
C．A1表的示数随A2 表的示数的增大而增大
D．变压器的输入功率在增大

7．如图10所示，把电阻R、电感线圈L、电容器C并联，三个支路中分别接有一灯泡。接入交流电源后，三盏灯亮度相同。若保持交流电源的电压不变，使交变电流的频率增大，则以下判断正确的是
Ａ．与线圈L连接的灯泡L1将变暗 Ｂ．与电容器C连接的灯泡L2将变暗
Ｃ．与电阻R连接的灯泡L3将变暗 Ｄ．三盏灯泡的亮度都不会改变
8题图
8．远距离输电线路的示意图如图5所示，若发电机的输出电压不变，那么当用户用电的总功率增大时
A．升压变压器的原线圈中的电流保持不变
B．降压变压器的输出电压升高
C．降压变压器的输出电压降低
D．输电线上损失的功率增大

9．高压电网产生高压的关键器件是一个升压变压器，电路图8所示．由电子电路提供电压U1=20V的高频正弦交流电输入到变压器的原线圈，副线圈产生高压输送到电网，已知变压器原、副线圈的匝数比n1/n2 =1/100，变压器是理想的，求电网上相邻电极间的电压最大时可达到多少？

10. 如上图11所示，abcd为交流发电机的矩形线圈，其面积为S，匝数为n，线圈电阻为r，外电阻为R 。线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO’匀速转动，角速度为。若图中的电压表、电流表均为理想交流电表，
求：（1）此交流发电机产生感应电动势的最大值；
（2）若从图示位置开始计时，写出感应电流随时间变化的函数表达式；
（3）交流电压表和交流电流表的示数；
（4）此交流发电机的输出功率。
（5)从图示位置开始,线圈转过600的过程中通过电阻R的电量是多少？

11．如图所示， n=50匝的矩形线圈abcd，边长ab=20cm，bc=25cm，放 在磁感强度B=0.4T的匀强磁场中，绕垂直于磁感线且通过线圈中线的OO’轴匀速转动，转动角速度ω=50rad/s，线圈的总电阻r=1Ω，外电路电阻R=9Ω。试求：
（1）线圈在图示位置（线圈平面与磁感线平行）时，感应电动势的大小。
（2）线圈从图示位置转动90°过程中通过电阻R的电量。
（3）1min时间内电阻R上产生的热量。

12．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。三峡水利工程
中某一水电站发电机组设计为：水以v1=3m/s的速度流入水轮机后以v2=1m/s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﹪，求：
（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19.5Ω，那么所需升降变压器的原副线圈匝数比分别是多少？

交变电流单元测试题答案 1.ABC 2.C 3.C 4.ABD 5.AC 6.ACD 7.A 8.CD
9、解：变压器的输出电压为
电网上相邻电极间的电压最大时可达到
10解：（1）在图示位置时，电动势有最大值，所以此发电机电动势最大值为：
（2）电动势的瞬时值： 感应电流函数表达式为：
（3）电动势有效值：

（4）发电机的输出功率为：
11解：（1）（4分）线圈在图示位置产生的感应电动势最大，其大小为Em=nBωS＝nBωab·bc
代入数据解得： Em =50V ②
（2）（5分）转动过程中平均感应电动势 ③　 ④
转动90°过程中 ⑤　　　 电量 ⑥ 代入数据，解得q＝0.1C⑦
（3）（3分）线圈中产生的为余弦交流电，通过R的电流为： ⑧
1min时间内产生的热量为： ⑨ 代入数据得： Q=6.75×103J ⑩
12解：（1）设时间t内水流质量为m， ①
水轮机获得的机械能为×75﹪ ②
则发电机的输出电能：80﹪ ③ 发电机的输出功率：④解得P0=624KW
（2）发电机的输出电流为I1=P0/U1 ⑥ 输电线路损失×5﹪ ⑦
输电电流由焦耳定律得，，⑧　　得I2=40A
则升压变压器原副线圈匝数比 ⑨
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 ⑩
输出电流A
所以用户降压变压器原副线圈匝数比 （约 67：1）
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