交变电流单元练习

交变电流单元练习一、单选题1．正弦交变电源与电阻R、交流电压表按照图1所示的方式连接，R=10Ω，交流电压表的示数是10V。图2是交变电源输出电压u随时间t变化的图象，则V交变电源~图1u/Vt/×10-2sOUm-Um12图2A．通过R的电流iR随时间t变化的规律是)(100cos2AtiRB．通过R的电流iR随时间t变化的规律是)(50cos2AtiRC．R两端的电压uR随时间t变化的规律是)(100cos25VtuRD．R两端的电压uR随时间t变化的规律是)(50cos25VtuR2.电学元件的正确使用，对电路安全工作起着重要作用.某电解．．电容器上标有“25V，450μF”字样，下列说法中正确的是A、此电容器在交流、直流电路25V的电压时都能正常工作B、此电容器只有在不超过25V的直流电压下才能正常工作C、当工作电压是直流25V时，电容才是450μFD、若此电容器在交流电压下工作，交流电压的最大值不能超过25V3．某线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动，产生交变电流的图象如图所示，由图中信息可以判断A．在A和C时刻线圈处于中性面位置B．在B和D时刻穿过线圈的磁通量为零C．从A～D时刻线圈转过的角度为2πD．若从0～D时刻历时0.02s，则在1s内交变电流的方向改变100次4．将同一灯泡分别直接接到直流电源U和交流电源u两端，发光亮度相同。将该灯泡分别与电容器或不计电阻的电感线圈串联后，再接到电源两端，则灯泡最亮的是5．某发电厂原来用11kV的交流电压输电，后来改用升压变压器，将电压升高到220kW输电，输送的电功率都是P，若输电线路的电阻为R，则下列说法中正确的是()A．根据公式I=RU，提高电压后输电线上的电流增为原来的20倍B．根据公式P=RU2，提高电压后输电线上的功率损耗将增大为原来的400倍C．根据公式P=I2R，提高电压后输电线上的功率损耗减小为原来的1/400D．根据公式P=UI，提高电压后输电线上的功率损耗增大为原来的20倍6.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OO′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，并规定电流方向沿a→b→c→d→a为正方向，则线圈内感应电流随时间变化的图像是下图(乙)中的哪一个？7.如图所示为理想变压器，3个灯泡L1，L2，L3都标有“5V，5W”，L4标有“5V，10W”。若它们都能正常发光，则变压器原、副线圈匝数比n1：n2和输入电压应为：A、2：1，25伏；B、1：2，20伏；C、1：2，25伏；D、2：1，20伏.8．如图所示,理想变压器的a、b端加上某一交流电压后,副线圈c、d端所接灯泡L恰好正常发光.此时滑线变阻器的滑片P于图示位置.现将滑片P下移(导线电阻不计),则以下正确的是A.灯仍能正常发光,变压器输入电流变大B.灯仍能正常发光,变压器输入电流变小C.灯变亮,变压器输入电流变大D.灯变暗,变压器输入电流变小9.如图所示是实验时用的原、副线圈都有中间抽头的理想变压器，在原线圈上通过一个单刀双掷开关1S与一只安培表A连接，在副线圈上通过另一个单刀双掷开关与一个定值电阻0R相连接，通过1S、2S可以改变原、副线圈的匝数.在原线圈上加一电压为U的交流电后，UA.B.uC.uD.U.①当1S接a，2S接c时，安培表的示数为1I；②当1S接a，2S接d时，安培表的示数为2I；③当1S接b，2S接c时，安培表的示数为3I；④当1S接b，2S接d时，安培表的示数为4I，则A、1I＝2IB、1I＝4IC、2I＝3ID、2I＝4I10．如图所示为两个互感器，在图中圆圈内a、b表示电表，已知电压比为100，电流比为10，电压表的示数为220V，电流表的示数为10A，则A.a为电流表，b为电压表，线路输送电功率是2200WB.a为电压表，b为电流表，线路输送电功率是2.2×106WC.a为电流表，b为电压表，线路输送电功率是2.2×106WD.a为电压表，b为电流表，线路输送电功率是2200W11．一矩形线圈,绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动.线圈中的感生电动势e随时间t的变化如图所示.下面说法中正确的是A．t1时刻通过线圈的磁通量为零B．t2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大C．t3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大D．每当e变换方向时,通过线圈的磁通量绝对值都为最大12．如图是某交流发电机产生的交变电流的图象，根据图象可以判定A．此交变电流的频率为5HzB．此交变电流的周期为0.1sC．将标有“12V、3W”的灯泡接在此交变电流上，灯泡可以正常发光D．图像上对应的0.1s时刻，发电机中的线圈刚好转至中性面13.一个矩形线圈在匀强磁场中转动产生的交流电动势为tsin1002220e。关于这个交变电流，下列说法中正确的是A、交变电流的频率为100HzB、电动势的有效值为220VC、电动势的峰值约为311VD、t=0时，线圈平面与中性面垂直14．如图甲所示，变压器原副线圈的匝数比为3:1，Ll、L2、L3为三只规格均为“9V，6W”的相同灯泡，各电表均为理想交流电表，输入端交变电压u的图象如图乙所示．则以下说法中正确的是A．电压表的示数为272VB．三只灯泡均能上正常发光C．电流表的示数为2AD．变压器副线圈两端交变电流的频率为50Hz15．一理想变压器的原线圈上接有正弦交变电压，其最大值保持不变，副线圈接有可调电阻R。设原线圈的电流为I1，输入功率为P1，副线圈的电流为I2，输出功率为P2。当R增大时A．I1减小，P1增大B．I1减小，P1减小C．I2增大，P2减小D．I2增大，P2增大16．某变压器原、副线圈匝数比为55：9，原线圈所接电源电压按图示规律变化，副线圈接有负载。下列判断正确的是A．输出电压的最大值为36VB．原、副线圈中电流之比为55：9C．变压器输入、输出功率之比为55：9D．交流电源有效值为220V，频率为50Hz17．小型交流发电机中,矩形金属线框在匀强磁场中匀速转动,产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系,如图所示.此线圈与一个R=9Ω的电阻构成闭合电路,线圈自身的电阻r=1Ω,下列说法正确的是A.交变电流的周期为0.2sB.交变电流的频率为2.5HzC.发电机输出的电压有效值为210D.发电机输出的电功率为18W18．先后用不同的交流电源给同一盏灯泡供电.第一次灯泡两端的电压随时间按正弦规律变化(如图甲所示);第二次灯泡两端的电压变化规律如图乙所示.若甲、乙图中的U0、T所表示的电压、周期值是相同的,则以下说法正确的是U/Vt/10-2sO122202-2202A.第一次,灯泡两端的电压有效值是220UB.第二次,灯泡两端的电压有效值是230UC.第一、第二次,灯泡的电功率之比是2∶9D.第一、第二次,灯泡的电功率之比是1∶5二、计算题19.发电站通过升压器、输电线和降压器把交变电能输送到用电系统.发电机的输出功率是100kW，输出电压是250V，升压器初、次级匝数比为1：25，输电线中的功率损耗为被输送功率的4%.试求输电线的电阻和降压器的初级电压.若用电系统需用220V电压，降压器初、次级的匝数比应是多少？输出多少安的电流？20.发电机输出功率为100kW，输出电压是250V，用户需要的电压是220V，发电机到用户输电线电阻为10Ω，要求输电线中因发热而损失的功率为输送功率的4％.(1)画出此输电线路的示意图；(2)在输电线路中设置的升压和降压变压器原副线圈的匝数比；(3)用户得到的电功率是多少?21．匀强磁场的磁感应强度B，边长L的正方形线圈abcd共N匝，线圈电阻为r，线圈绕垂直于磁感线的轴OO’以如图所示的角速度ω匀速转动，外电路电阻为R.⑴在答卷图中标出此刻线圈感应电流的方向.(2)转动过程中感应电动势的最大值有多大?(3)线圈平面与磁感线成60°时的感应电动势多大?(4)设发电机由柴油机带动，其他能量损失不计，线圈转一周，柴油机要做多少功?(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？22．某小型水电站输出功率为20kW，输电线路总电阻是6。(1）若采用380V输电，求输电线路损耗的功率；(2）若改用5000V高压输电，用户端利用n1:n2＝22:1的变压器降压，求用户得到的电压。BbcadO’ωOR图101A2B3D4B56A7A8B9B10B11D12AD13BC14BCD15B16D17BD18AD19答案：15.6Ω，6000V，300：11，436A20答案：(1)如图所示(2)201400201221IInnV5000202501122unnuV20010202RIuV4800200500023uuu1124022048004343uunnkW9644IUP用户21答案：(1)dcba⑵E=Blv，Em=NBωS=NBωL2(3)转过60°时的瞬时感应电动势e=Emcos60°=NBωL2/2(4)电动势的有效值E=Em/2电流的有效值I=E/(R+r)柴油机的功转化为电能，转一圈做功W=EIT=2πN2B2ω2L4/[2(R+r)ω]=πωN2B2L4/(R+r)(5)I平均=E平均/(R+r)=)(rRtN22答案：（1）输电线上的电流强度为I＝32010380PUA＝52.63A输电线路损耗的功率为P损＝I2R＝52.632×6W≈16620W＝16.62kW（2）改用高压输电后，输电线上的电流强度变为I′＝320105000PUA＝4A用户端在变压器降压前获得的电压U1＝U－I′R＝（5000－4×6）V＝4976V根据1122UnUn用户得到的电压为U2＝211nUn＝122×4976V＝226.18V∴电量Q=I平均△t=NBSsin60°/(R+r)=3NBL2/[2(R+r)]