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《交变电流》检测题

一、单选题
1．如图，将手摇交流发电机与一理想变压器的原线圈相连，副线圈电路中接有三个定值电阻、开关、灯泡和一个压敏电阻。压敏电阻具有这样的特点：只有加在它两端的电压大于某一值时，才会有电流通过。现将手摇发电机的手柄匀速转动，小灯泡周期性的闪亮，闭合开关后，小灯泡不再闪亮。下列说法正确的是( )

A．将滑动头P向下滑动，可能使灯泡继续闪亮，但闪亮频率变小
B．将滑动头P向上滑动，可能使灯泡继续闪亮，且闪亮频率不变
C．将滑动头P向上滑动，可能使灯泡继续闪亮，但闪亮频率变大
D．增大发电机手柄的转速，可能使灯泡继续闪亮，但闪亮频率不变
2．如图所示，矩形金属线圈面积为,匝数为，线圈总电阻为,在磁感应强度为的匀强磁场中绕轴以角速度匀速转动，外电路电阻为, 图中电表均为理想电表，当线圈由图示位置转过60°的过程时,下列判断中正确的是（）

A．电压表的读数为
B．通过电阻的电荷量为
C．电阻所产生的焦耳热为
D．当线圈由图示位置转过60°时的电流为
3．如图所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表，下列说法正确的是

A．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，R1消耗的功率变大
B．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电压表V示数变大
C．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电流表A1示数变大
D．若闭合开关S，则电流表A1示数变大，A2示数变大
4．用电高峰期，电灯往往会变暗，其原理可简化为如下物理问题：如图所示，理想变压器的副线圈上，通过输电线连接两只相同的灯泡L1和L2 ，输电线的等效电阻为R，原线圈输入有效值恒定的交流电压，当开关S闭合时，以下说法中正确的是 ( )

A．R两端的电压增大 B．原线圈中电流减小
C．副线圈输出电压减小 D．原线圈输入功率减小
5．如图甲所示，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的中心轴匀速转动，从某时刻开始计时，产生的感应电动势e随时间t的变化曲线如图乙所示，若外接电阻R=70Ω，线圈电阻r=10Ω，则下列说法正确的是

A．线圈的角速度为100rad/s B．0.01s末穿过线圈的磁通量最大
C．通过线圈的最大电流为1.25A D．电压表的示数为87.5V
6．有一个负载电阻值为R，当将它接在20V的直流电源上时，消耗的电功率为P，若将R接在图中的变压器的次级电路中消耗的电功率是P2，已知变压器的输入电压u1的最大值为100V,变压器的原、副线圈的匝数之比（ ）

A．10:1 B．8:1 C．5:1 D．1:10
7．如图所示,矩形闭合导线框ABCD处于可视为水平方向的匀强磁场中,线框绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动,并与理想变压器原线圈相连,副线圈接有一只“11V 33W”的灯泡.当灯泡正常发光时,变压器输入电压 ．下列说法正确的是( )

A．图示位置可能是计时起点 B．图示位置线框中产生的磁通量变化率最小
C．通过电流表A的电流为 A D．变压器原、副线圈匝数之比为:1
8．远距离输电中，当输送的电功率为 P，输送电压为 U 时，输电线上损失的电功率为△P，若输送的电功率增加为 4P，而输电线中损失的电功率减为△P（输电线电阻不变），那么输电电压应增为
A．2U B．4U C．8U D．16U
9．如图所示，理想变压器原副线圈匝数之比为，原线圈接在电压为的正弦式交流电源上，副线圈连接理想电压表V、交流电流表A、理想二极管D和电容器C。则下列说法中正确的是( )

A．电压表的示数为10V
B．电容器不断地充电和放电，所带电荷量不断变化
C．稳定后电流表的读数不为零
D．稳定后电容器两极板间电势差始终为10V
10．—个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，线圈的产生的感应电动势随时间变化的图象如图甲所示，则下列说法中正确的是

A．t=0时刻，线圈处在中性面位置
B．t=0.01 s时刻，的变化率最大
C．t=0.02 s时刻，感应电动势达到最大
D．穿过线圈磁通量的变化图象如图乙所示
11．一正弦交流电的电流随时间变化的规律如图所示．由图可知(　　)

A．该交流电的电流瞬时值的表达式为i＝2sin (100πt)A
B．该交流电的频率是25 Hz
C．该交流电的电流有效值为A
D．若该交流电流通过R＝10 Ω的电阻，则电阻消耗的功率是40W

二、多选题
12．如图所示，接于理想变压器中的四个规格相同的灯泡都正常发光，三个理想变压器的匝数之比为n1:n2:n3，电压之比为U1：U2：U3，则以下说法正确的是（ ）

A．变压器是利用电磁感应原理输送电能的 B．
C．n1:n2:n3=1:1:1 D．n1:n2:n3=3:2:1
13．如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生的正弦交流电的图象，当调整线圈转速后，所产生正弦交流电的图象如图线b所示，以下关于这两个正弦交流电的说法正确的是（　　）

A．线圈先后两次转速之比为3：2
B．两种情况在内通过线圈的磁通量之比为1：1
C．两种情况在相等时间内产生的焦耳热之比：：2
D．两种情况在相等时间内产生的焦耳热之比：：4
14．边长为L的正方形线框在匀强磁场B中以角速度ω匀速转动，产生的感应电流的最大值为Im，设灯泡的电阻为R，其他电阻不计。从如图所示位置开始计时，则（　　）

A．电路中电流的最大值 B．电流表的读数为
C．灯泡的电功率为 D．电路中电流的瞬时表达式为
15．如图所示，发电机的输出电压U=1000sin100πt(V)，通过理想降压变压器给若干盏灯泡供电，输电线上连接可调电阻r。变压器原线圈两端接有理想交流电压表V，线圈干路接有理想交流电流表A，下列说法正确的是

A．电压表V的示数始终为1000V
B．仅接入灯泡增多，电流表A的示数增大
C．仅可调电阻r增大，电压表V的示数增大
D．仅可调电阻r增大，电流表A的示数减小
三、实验题
16．(1)“探究变压器线圈两端的电压与匝数之间的关系”实验中,小张同学利用可拆式变压器进行研究.
①实验还需要的器材是_____(填选项前的字母). 
A．直流电压表 B．直流电流表 C．多用电表 D．条形磁铁
②正确选择器材后,变压器的原线圈匝数为80,接入直流电压10.0 V,副线圈匝数为40,则副线圈所接电表的示数是_____(填选项前的字母). 
A．20.0 V B．10.0 V C．5.0 V D．0
17．(1)在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中，实验室中备有下列可供选择的器材：
A．可拆变压器（铁芯、两个已知匝数的线圈）
B．条形磁铁
C．直流电源
D．交流电源
E．多用电表
F．开关、导线若干
上述器材在本实验中不必用到的是_____（填正确答案标号）
(2)某同学将原线圈接在所选电源上，在电源电压不变的情况下，先保持原线圈的匝数不变，增加副线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压增大：然后再保持副线圈的匝数不变，增加原线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压_____（选填“增大”、“减小”或“不变”）。

四、计算题
18．某村在距村庄较远的地方修建了一座小型水电站，发电机输出功率为5kW，输出电压为500V，输电线的总电阻为10Ω，允许线路损耗的功率为输出功率的5%.求：村民和村办小企业需要220V电压时，所用升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比各为多少？(不计变压器的损耗)

19．如图所示，一个矩形线圈abcd放置在磁感应强度为B的有界匀强磁场中，磁场只分布在bc的左侧，线圈以bc为轴旋转，转动的角速度为ω，图中ad边正垂直于纸面向外转动，外部电路中有一个负载电阻，阻值为R，A是一个理想电流表，电路中其他电阻不计，已知ab＝L1，bc＝L2．求：
(1)以abcd为电流的正方向，从图示位置开始计时，画出线圈中产生的电流随时间变化的图象．
(2)从图示位置(此时线圈平面与磁感线垂直)起转过转的时间内，负载电阻R上产生的热量．

20．如图甲所示是某同学设计的一种振动发电装置的示意图，它的结构是一个套在辐向形永久磁铁槽中的半径为r＝0.1 m、匝数n＝100 的线圈，磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布(其右视图如图乙所示)。线圈所在位置磁感应强度B的大小均为B＝T，线圈的电阻为R1＝0.5 Ω，它的引出线接有R2＝9.5 Ω的小电珠L。外力推动线圈框架的P端，使线圈沿轴线做往复运动，便有电流通过电珠。当线圈运动速度v随时间t变化的规律如图丙所示时(摩擦等损耗不计)，从t＝0时刻开始计时。

(1)写出线圈中产生的感应电动势的瞬时值表达式以及电压表中的示数；
(2)通电40 s小电珠L消耗的电能；
(3)t＝0.1 s时外力F的大小。

参考答案
1．B2．B3．B4．A5．C6．C7．B8．C9．A10．C11．B
12．ABD13．AD14．AC15．BD
16．C D
17．BC 减小
18．1:2，95:22
19．(1)(2)
20．(1)e＝40sin 5πt(V) 38 V　(2)6080J (3)160 N