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选修3-2 交变电流 单元测验
一． 单项选择题（3×3）
1.一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如下图甲所示．已知发电机线圈内阻为5.0Ω，现外接一只电阻为95.0Ω的灯泡，如图乙所示，则(　　)

A．电压表的示数为220V
B．电路中的电流方向每秒钟改变50次
C．灯泡实际消耗的功率为484W
D．发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2J
2.(2011·福建高考)图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1：n2＝5:1，电阻R＝20Ω，L1、L2为规格相同的两只小灯泡，S1为单刀双掷开关．原线圈接正弦交变电源，输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示．现将S1接1、S2闭合，此时L2正常发光．下列说法正确的是(　　)

A．输入电压u的表达式u＝20sin(50πt)V
B．只断开S2后，L1、L2均正常发光
C．只断开S2后，原线圈的输入功率增大
D．若S1换接到2后，R消耗的电功率为0.8W
3.如图甲所示,黑箱输入端A、B输入含有直流成分和交流成分的电流,为了使输出端a、b输出只有直流成分的电流,黑箱中可能有电容器、电感线圈或电阻,其中效果最好的是图乙中的(　　)

甲

乙
二． 多项选择题（4×5）
4.面积为S的两个完全相同的单匝金属线圈分别放置在如图甲、乙所示的磁场中．甲图中是磁感应强度为B0的匀强磁场，线圈在磁场中以周期T绕OO′轴做匀速转动；乙图中的磁场的变化规律为B＝B0cost，从图示时刻(t＝0时刻)起计时，则(　　)
A．两线圈中的磁通量变化规律均为Φ＝B0Scost
B．两线圈中感应电动势达到最大值的时刻不同
C．两线圈中产生的交变电流的有效值不同
D．从此刻起，T/4时间流过线圈截面的电量相同

5.线圈在磁场中匀速转动产生的交流电动势为e=10sin 20πt V,则下列说法正确的是(　　)
A.t=0时,线圈平面位于中性面
B.t=0时,穿过线圈的磁通量最大
C.t=0时,导线切割磁感线的有效速度最大
D.t=0.4 s时,e达到峰值10V
6．如下图所示，ab和cd分别是放在变压器两侧光滑水平导轨上的导体，cd静止，通电导线与ab在同一平面内(　　)

A．ab向右匀速运动时，cd一定向左运动
B．ab向右匀速运动时，cd不可能运动
C．ab向右加速运动时，cd一定向左运动
D．ab向右加速运动时，cd可能不动
7.(2010年山东高考)一理想变压器原、副线圈的匝数比为，原线圈输入电压的变化规律如图3甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器的触头．下列说法正确的是(　　)

图3
A．副线圈输出电压的频率为
B．副线圈输出电压的有效值为
C．向右移动时，原、副线圈的电流比减小
D．向右移动时，变压器的输出功率增加
8.理想变压器的原副线圈的匝数比，原线圈接正弦式交流电，副线圈处的用户供电，发电机的输出功率为，则(　　)
A．输电线上的电流为
B．输电线上的功率损失为
C．用户得到的功率为
D．用户得到的电压为
三．填空（2×3）
一交流电压随时间变化的图象如下图所示，则此交流电的频率是________Hz，若将该电压加在10μF的电容器上，则电容器的耐压值不应小于________V；若将该电压加在一阻值为1kΩ的纯电阻用电器上，用电器恰能正常工作，为避免意外事故的发生，电路中保险丝的额定电流不能低于________A.
四．计算
14．如下图所示，匀强磁场磁感应强度B＝0.5T，匝数为n＝50匝的矩形线圈，绕垂直于匀强磁场的转轴OO′匀速转动，每匝线圈长为L＝25 cm，宽为d＝20 cm.线圈每分钟转动1 500转，在匀速转动过程中，从线圈平面经过图示位置时开始计时．

(1)写出交流感应电动势e的瞬时值表达式；
(2)若每匝线圈本身电阻r＝0.02Ω，外接一阻值为13Ω的用电器，使线圈与外电路组成闭合电路，写出交流感应电流i的瞬时值表达式；
(3)若从线圈平面垂直于磁感线的位置开始计时，感应电动势e′和感应电流i′的瞬时值表达式如何？
12.一个小型水力发电站(如图所示),发电机输出电压U0=250 V,内电阻可以忽略不计,最大输出功率为Pm=30 kW,它通过总电阻R线=2.0 Ω的输电线直接向远处的居民区供电。设居民区所有用电器都是额定电压U用=220 V的白炽灯,总功率为P用=22 kW,不计灯丝电阻随温度的变化。
(1)当居民区的电灯全部使用时,电灯两端的电压是多少伏?发电机实际输出的电功率多大?
(2)若采用高压输电,在发电机端用升压变压器,在用户端用降压变压器,且不计变压器和用户线路的损耗。已知用户变压器的降压比为40∶1,当全部用户电灯正常发光时,输电线上损耗的功率多大?