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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流专题11交流电路的分析与计算试题1.精品文档.专题11 交流电路的分析与计算一、选择题。下列各小题中至少有一个选项正确，全部选对的得4分，选对但选不全的得2分，选错或不选的得0分。 1、关于电磁场和电磁波，下列说法中正确的是（ ）A变化的电场和变化的磁场由近及远向外传播，形成电磁波B电磁场是一种物质，不能在真空中传播C电磁波由真空进入介质中，传播速度变小，频率不变D电磁波的传播过程就是能量传播的过程 2、如图甲所示电路，电阻R的阻值为50，在ab间加上图乙所示的正弦交流电，则下面说法中错误的是（ ）A交流电压的有效值为100VB电流表示数为2
2、AC产生该交流电的线圈在磁场中转动的角速度为3.14rad/sD如果产生该交流电的线圈转速提高一倍，则电流表的示数也增大一倍 3、在交流电路中，如果电源电动势的最大值不变，频率可以改变，在如图所示电路的a、b两点间逐次将图中的电路元件（1）、（2）、（3）单独接入，当使交流电源的频率增大时，可以观察到下列论述的哪种情况（ ）AA1的读数不变，A2的读数增大，A3的读数减小BA1的读数增大，A2的读数不变，A3的读数减小CA1的读数减小，A2的读数增大，A3的读数不变DA1、A2、A3的读数均不变 4、过量的电磁辐射对人体是有害的，按照规定，工作场所受到的电磁辐射强度（单位时间垂直单位面积的电磁
3、辐射能量）不得超过某一临界值W0。已知某一种手机的电磁辐射功率为P，若手机的电磁辐射在各个方向上是均匀的，则符合规定的安全区域到手机的距离至少为（ ）A B C D 5、如图所示,灯泡L1和L2的规格完全相同，原线圈匝数比副线圈匝数多，下列判断中正确的是（ ）A变压器工作时，两灯有可能同时正常发光BL2正常工作时，L1比L2暗CL2正常工作时，L1可能已烧毁DL1正常工作时,，L2可能已烧毁6、给额定功率为60W、额定电压为220V的白炽灯泡加上如图所示的电压，恰使灯泡正常发光，则所加电压U0的大小最接近于（ ）A450VB350VC310VD220V7、一理想变压器，原、副线圈的匝数比为4：
4、1。原线圈接在一个交流电源上，交变电压随时间变化的变化规律如图所示。副线圈所接的负载电阻是11。则下列说法中不正确的是（ ）A原线圈交变电流的频率为50HzB变压器输入、输出功率之比为4：1C副线圈输出电压为55VD流过副线圈的电流是5A8、日常生活中，我们常用微波炉来加热食品。它是利用微波来工作的。接通电源后，220V的交流电经过变压器后，在次级产生2000V高压交流电，加到磁控管两极之间，使磁控管产生微波。下列说法中不正确的是（ ）A微波炉的变压器原副线圈的匝数之比为11:100B微波还广泛用于电视、雷达C微波能产生反射，但不能产生干涉现象D微波是一种波长很短的电磁波，它可以在真空中传播9
5、、如图，有一理想变压器，原副线圈的匝数比为n，原线圈接正弦交流电压U，输出端接有一个交流电流表和一个电动机。电动机线圈电阻为R。当输入端接通电源后，电流表读数为I，电动机带动一重物匀速上升。下列判断正确的是 ( )A电动机两端电压为IRB电动机消耗的功率为I2RC原线圈中的电流为nID变压器的输入功率为10、一个矩形圈在匀强磁场中，绕垂直于磁场的轴匀速转动，周期为T。从中性面开始计时， 当时感应电动势为2V，则此交变电动热的有效值为（ ）AB2VCD11、长为a、宽为b的矩形线框有n匝，每匝线圈电阻为R。如图所示，对称轴MN的左侧在磁感应强度为B的匀强磁场中，第一次将线框从磁场中以速度v匀速拉
6、出；第二次让线框以的角速度转过90角。那么（ ）A通过导线横截面的电量q1 : q2=1 : nB通过导线横截面的电量q1 : q2=1 : 1C线框发热功率P1 : P2=2n : 1D线框发热功率P1 : P2=2 : 112、如图所示，MN和PQ为处于同一水平面内的两根平行的光滑金属导轨，垂直导轨放置的金属棒ab与导轨接触良好，在水平金属导轨之间加竖直向下的匀强磁场，导轨的N、Q端接理想变压器的初级线圈，理想变压器的输出端有三组次级线圈，分别接有电阻元件R、电感元件L和电容元件C。若用IR、IL、IC分别表示通过R、L和C的电流，不考虑电容器的瞬间充放电，则下列判断中正确的是 （ ）A若
7、ab棒匀速运动，则B若ab棒匀加速运动，则C若ab棒做加速度变小的加速运动，则 D若ab棒在某一中心位置附近做简谐运动，则二、填空题。第13题6分 ，第14题10分，共16分。 13、如图所示的LC振荡回路中振荡电流的周期为2102s。自振荡电流沿逆时针方向达最大值时开始计时，当t=3.4102s时，电容器正处于_状态（填充电、放电、充电完毕或放电完毕）。这时电容器的上极板_（填带正电、带负电或不带电）。 14、理想变压器是指在变压器变压的过程中，线圈和铁心不损耗能量、磁场被束缚在铁心内不外漏的变压器。现有一个理想变压器有一个原线圈（匝数为n1）和两副线圈（匝数分别为n2、n3）。甲、乙、丙同
8、学想探究这个理想变压器的原、副线圈两端的电压与线圈匝数的关系。甲同学的猜想是U1:U2:U3=n1:n2:n3；乙同学的猜想是U1:U2:U3=n3:n2:n1；丙同学的猜想是U1n1=U2n2+U3n3.你认为猜想合理的同学是 ，你做出上述判断所依据的物理规律是 。 为了验证理论推导的正确性，可以通过实验来探究。为保证实验安全、有效地进行，应选用 电源。在实验时，若采用多用电表进行测量，应先将选择开关置于 档，并选用 量程进行测试，大致确定被测数据后，再选用适当的量程进行测量。三、计算题。 15、（10分）如图所示，矩形线圈边长为ab=20cm，ad=10cm，匝数N=100匝，磁场的磁感强
9、度B=0.01T。当线圈以50r/s的转速从图示位置开始逆时针匀速转动，求：（1）线圈中交变电动势瞬时值表达式；（2）从线圈开始转动起，经0.01s时感应电动势的瞬时值。 16、（16分）交流发电机的发电原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动。一小型发电机的线圈共220匝，线圈面积S=0.05m2，线圈转动的频率为50Hz，线圈内阻不计，磁场的磁感应强度。如果用此发电机带动两个标有“220V 11kW”的电机正常工作，需在发电机的输出端a、b与电机之间接一个理想变压强，电路如图，求：（1）发电机的输出电压为多少？（2）变压器原副线圈的匝数比为多少？（3）与变压器原线圈串联的交流电流
10、表的示数为多少？ 17、（13分）如图是一种自行车上照明用的车头灯发电机的结构示意图，转轴的一端装有一对随轴转动的磁极，另一端装有摩擦小轮。电枢线圈绕在固定的U形铁芯上，自行车车轮转动时，通过摩擦小轮带动磁极转动，使线圈中产生正弦交流电，给车头灯供电。已知自行车车轮半径r=35cm，摩擦小轮半径r0=1.00cm，线圈有n=800匝，线圈横截面积s=20cm2，总电阻R1=40，旋转磁极的磁感应强度B0.010T，车头灯电阻R210。当车轮转动的角速度8rad/s时。求：（1）发电机磁极转动的角速度。 （2）车头灯中电流的有效值。答案卷一、选择题：123456789101112二、填空题：13
11、、 14、（1） （2） （3）三、计算题：15、16、17、18、（17分）速调管是用于甚高频信号放大的一种装置（如图15所示），其核心部件是由两个相距为s的腔组成，其中输入腔由一对相距为l的平行正对金属板构成（图中虚线框内的部分）。已知电子的质量为m，电荷量为e，为计算方便，在以下的讨论中电子之间的相互作用力及其重力均忽略不计。 （1）若输入腔中的电场保持不变，电子以一定的初速度v0从A板上的小孔沿垂直A板的方向进入输入腔，而由B板射出输入腔时速度减为v0/2，求输入腔中的电场强度E的大小及电子通过输入腔电场区域所用的时间t； （2）现B板接地（图中未画出），在输入腔的两极板间加上如图16
12、所示周期为T的高频方波交变电压，在t=0时A板电势为U0，与此同时电子以速度v0连续从A板上的小孔沿垂直A板的方向射入输入腔中，并能从B板上的小孔射出，射向输出腔的C孔。若在nT(n + 1)T的时间内(n = 0，1，2，3，)，前半周期经B板射出的电子速度为v1（未知），后半周期经B板射出的电子速度为v2（未知），求v1和v2的比值；（由于输入腔内极板间距离很小，且电子的速度很大，因此电子通过输入腔的时间忽略不计） （3）在上述速度分别为v1和v2的电子中，若t时刻经过B板射出的速度为v1的电子总能与时刻经B板射出的速度为v2的电子同时进入输出腔，则可通过相移器的控制将电子的动能转化为输出
13、腔中的电场能，从而实现对甚高频信号进行放大的作用。为实现上述过程，输出腔的C孔到输入腔的右极板B的距离s应满足什么条件？参考答案一、选择题：123456789101112ACDCBDBABCDABDBD二、填空题：13、充电；带正电。 14、甲，电磁感应定律。低压（一般低于12V）、交流。交流电压，较大（或最大）。三、计算题：15、解：（1）欲写出交变电动势的瞬时值，先求出、三个要素。线圈旋转角速度为，感应电动势的最大值为，刚开始转动时线圈平面与中性夹角。于是线圈中交变电动势的瞬时值表达式为。6分（2）把t=0.01s代入上式，可量，此时感应电动势的瞬时值。4分16、17、（1）磁极与摩擦小轮
14、转动的角速度相等，由于自行车车轮与摩擦小轮与摩擦小轮之间无相对滑动，故有2分2分（2）摩擦小轮带动磁极转动，线圈产生的感应电动势的最大值为3感应电动势的有效值3分通过电流的有效值3分18、（1）设电子在输入腔中做匀减速运动的加速度大小为a，根据运动学公式有 1分 解得 1分 根据牛顿第二定律有 1分 解得 1分 电子通过输入腔的时间 1分 （2）在nT(n + 1)T的时间内，前半周期电子减速通过输入腔，设射出的速度为v1，则根据动能定理有 2分解得 1分后半周期电子加速通过输入腔，设射出的速度为v1，则根据动能定理有 2分解得 1分所以有 1分 （3）设以速度v1经B板射出的电了经过时间t1到达C孔处，则s = v1t1 1分以速度v2经B板射出的电子经过时间t2到达C孔处，则s = v2t2 1分为实现放大作用，依题意应有： 1分解得 2分