交变电流测试题(含详细解答)

交变电流测试题一、选择题：共13小题.每题4分，在每小题给出的四个选项中，1～10小题只有一个选项正确，11～13小题有多个选项正确；全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分.1．关于交变电流，下列说法正确的是（）A．在一个周期内交变电流的方向改变一次B．如果交变电流的最大值是5A，那么交变电流的有效值一定是52AC．用交流电流表测定正弦交变电流的电流时，指针偏转一定角度不变D．白炽灯泡上标有“220V40W”，其中的220V是指灯泡正常工作时承受的最大电压2．在如图所示的远距离输电电路图中，升压变压器的输出电压为U1，降压变压器的输入电压为U2，变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻R均不变．随着用户的增多，降压变压器的输出功率的增大，下列说法中正确的有（）A．U1将增大B．U2将增大C．输电线上损耗的功率增大D．输电线上损耗的功率可用21UR计算3．如图所示，单匝闭合导线框在匀强磁场中以恒定的角速度绕垂直于磁场的转轴匀速转动，从图示位置转过60°角时的电压瞬时值为U，则这段时间内导线框产生的平均电动势是（）A．2UB．2UC．32UD．3U4．一交流发电机的线圈电阻为2Ω，将其输出端接在电阻为20Ω的电阻丝上，其输出电压从某时刻开始随时间变化的图象如图所示，则（）A．线圈转动的角速度为25rad/sB．交流发电机的电动势有效值为502VC．电阻丝的发热功率为250WD．若将此发电机接在匝数比为1：2的理想变压器上可使输出频率提高1倍5．在某次军事演习中，我解放军用一台柴油发电机给演习部队临时供电，供电线路如图所示．该发电机说明书的部分内容如表所示．若发电机到部队的距离L=400m，输电线路中的火线和零线均为GBCZ60型单股铜导线，该型号导线单位长度的电阻r=2.5×10-4Ω．演习部队用电器的总功率P=44kW，当这些额定电压U=220V的用电器都正常工作时，则（）型号AED6500S最大输出功率60kW输出电压范围220～300VA．输电线路中的电流为20AB．发电机的实际输出电压为260VC．在输电线路上损失的电功率为4kWD．如果该柴油发电机发的电是正弦式交变电流，则其输出电压最大值是311V6．如图所示，L1和L2是输电线，用电压互感器和电流互感器测输电功率．若已知甲的两线圈匝数比为50：1，乙的两线圈匝数比为1：20，并且已知加在电压表两端的电压为220V，通过电流表的电流为5A，则（）A．甲是电压互感器，乙是电流互感器，输电线的输送功率为1.21×107WB．乙是电压互感器，甲是电流互感器，输电线的输送功率为1.21×107WC．甲是电压互感器，乙是电流互感器，输电线的输送功率为1.1×106WD．乙是电压互感器，甲是电流互感器，输电线的输送功率为1.1×106W7．电阻R1、R2与交流电源按如图所示的方式连接，R1=10Ω，R2=30Ω，其中R1与二极管并联．二极管具有单向导电性，正向导通时，电阻可看做零，反向接上电压时，电阻无穷大，可看做断路．交流电源的电压随时间t的变化关系是u=402sin100t（V）．则R2两端的电压有效值为（）A．20VB．252VC．302VD．25V8．一台发电机最大输出功率为4000kW、电压为4000V，经变压器T1升压后向远方输电．输电线路总电阻R=1kΩ．到目的地经变压器T2降压，负载为多个正常发光的灯泡“220V60W”．若在输电线路上消耗的功率为发电机输出功率的10%，变压器T1和T2的耗损可忽略，发电机处于满负荷工作状态，则下列说法错误的是（）A．T1原、副线圈的电流分别为1000A和20AB．T2原、副线圈的电压分别为1.8×105V和220VC．T1和T2的变压比分别为1：50和40：1D．有6×104盏“220V60W”灯泡正常发光9．为探究理想变压器原、副线圈电压、电流的关系，将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈连接相同的灯泡L1、L2，电路中分别接了理想交流电压表V1、V2和理想交流电流表A1、A2，导线电阻不计，如图所示．当开关S闭合后（）A．A1示数变大，A1与A2示数的比值不变B．A1示数变大，A1与A2示数的比值变大C．V2示数变小，V1与V2示数的比值变大D．V2示数变小，V1与V2示数的比值不变10．图中闭合金属线圈都在匀强磁场中绕虚线所示的固定转轴匀速转动，能产生正弦式交变电流的是（）11．图示是一种理想自耦变压器示意图．线圈绕在一个圆环形的铁芯上，P是可移动的滑动触头．AB间接交流电压U，输出端接通了两个相同的灯泡L1和L2，Q为滑动变阻器的滑动触头．当开关S闭合，P处于如图所示的位置时，两灯均能发光．下列说法正确的是（）A．P不动，将Q向右移动，变压器的输入功率变大B．P不动，将Q向左移动，两灯均变亮C．Q不动，将P沿顺时针方向移动，变压器的输入功率变大D．P、Q都不动，断开开关S，L1将变亮12．由于台风“达维”和“苏拉”的影响，我国沿海多个城市普降暴雨．在某城市的某小区内，受其影响形成内涝、断水、断电．现用临时发电机给小区供电、排涝．发电机给理想变压器输入的交流电如图甲所示，原线圈的保险丝额定电流为150A，副线圈向三台“4.2kW220V”的抽水机和小区居民及危险处的信号灯供电，如图乙所示．其中10盏信号灯L0均标有“220V15W”，居民的白炽灯泡L均标有“220V60W”．若各用电器均正常工作，忽略电路的电压损失，变压器视为理想变压器，则下列说法正确的是（）A．原副线圈的匝数之比是1：2B．副线圈的磁通量变化率是原线圈的2倍C．白炽灯泡中的电流方向每秒改变50次D．副线圈最多可以给62盏白炽灯泡供电13．如图所示，一理想变压器的原、副线圈的匝数比为2：1，原线圈接在一交流电源上，副线圈上接有一个交流电流表和一个电动机．电动机线圈电阻R=4Ω．当输入端接通电源后，电流表示数I=5.0A，电动机带动一质量为15kg的重物以3m/s的速度匀速上升．除电动机内阻外，不考虑其他因素的能量损失，则下列判断正确的是（）A．原线圈中的电流为10AB．变压器的输入功率为550WC．电动机内阻上消耗的功率为550WD．原线圈的输入电压是220V二、非选择题：共4小题，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.14．如图所示，是交流发电机示意图，正方形线圈的匝数N=50匝，线圈的边长L=0.6m，正方形线圈所在处的匀强磁场的磁感应强度的大小B=0.1T，线圈总电阻r=1.5Ω，外接电阻R=7.5Ω，线圈以n=100r/s的转速在磁场中匀速转动．求：（1）线圈产生的感应电动势的最大值．（2）若线圈从中性面开始计时，写出回路中的电流随时间变化的关系式．（3）交流电流表和交流电压表的示数．15．如图所示，圆形线圈共100匝、半径r=0.1m，在匀强磁场中绕过直径的轴OO′顺时针（从上往下看）匀速转动，轴OO′和磁场的方向垂直，磁感应强度的大小B=1T，角速度ω=300rad/s，总电阻R=10Ω，请回答下列问题：（1）在图示时刻，圆形线圈中感应电流的方向如何？（2）写出从图示时刻线圈感应电动势的瞬时值表达式．（3）线圈转一圈外力做功多少？（4）从图示位置转过90°过程中流过电阻R的电荷量是多少？16．如图所示，理想变压器的原线圈接入u=11002sin100πt（V）的交变电压，副线圈通过电阻r=5Ω的导线对“220V880W”电器RL供电，该电器正常工作．求：（1）原副线圈的匝数比．（2）原线圈电流表的示数．（3）原线圈的输入功率多大？17．在远距离输电时，要考虑尽量减少输电线上的功率损失．有一个电站，输送的电功率P=500kW，当使用U=5kV的电压输电时，测得安装在输电线路起点和终点处的两只电能表一昼夜的示数相差为4800kW•h．（1）求这时的输电效率η和输电线的总电阻r．（2）若使输电效率提高到90%，又不改变输电线，那么应使用多高的电压输电？（3）在第（2）问的情况下，若用户得到电压为220V，则进入用户前的降压变压器的变压比为多大？参考答案:1、C2、C3、D4、C5、B6、C7、B8、C9、A10、A11、BD12、AD13、BD14、解：（1）由题意知：2200/nrads故电动势的最大值：2360mENBSNBLV（2）由闭合电路欧姆定律知：360401.57.5mmEVIArR正方形线圈在匀强磁场中匀速转动，线圈中产生的是正弦交流电。从线圈中性面开始计时，交流电的表达式：sin40sin200miIttA（3）电压表和电流表的示数均为交流电的有效值；电流表示数：28.282mIIA；电压表的示数212.1UIRV；15.解：（1）由楞次定律知，线圈感应电流方向为逆时针方向。（2）图示位置线圈中感应电动势最大，其大小：2mENBSNBr代入数据得：211000.1300300mEVV图示时刻线圈与中性面垂直，故电动势的瞬时表达式300cos300etV（3）电动势的有效值15022mEEV线圈匀速转动的周期150Ts线圈匀速转动一圈，外力做功等于电功，即：221502===94.210150ETWJJR外力（4）从t=0起转过90度的过程中，t时间内流过R的电荷量为：0.1ntENtqIttCRRR16.解：（1）RL正常工作时副线圈的电流为：8804220LLPIAAU导线上的电压降为：4520rUIrVV副线圈的电压为：220220240rLUUUVVV由11002sin100ut知，原线圈电压的有效值为11100UV由1122UnUn得1211005524012nn（2）由1122InIn得21210.87nIIAn（3）导线r消耗的功率20480rrPUIWW故原线圈的输入功率为80880960rLPPP17.解：（1）输送功率P=500KW,一昼夜输送的电能E=Pt=12000kWh终点得到的电能7200EEEkWh效率60%EE由P=UI得，输电线上的电流I=100A输电线损耗功率480020024rPkWkW由2rPIr得:20r(2)若使输电效率提高到90%，即输电线上损耗的功率为：(190%)50rPPkW由21rPIr得150IA1PUI得输电电压应调为：=10UkV（3）用户降压变压器的输入电压为：331110105020910UUIrVVV用户降压变压器的输出电压2220UV由1122UnUn得：31291045022011nn