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1、-第 1 页高中物理交流电高中物理交流电习题及答案习题及答案-第 2 页交流电习题交流电习题一、交变电流的产生1一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生感应电动势，下面说法正确的是A当穿过线圈的磁通量最小时，感应电动势最小B当穿过线圈的磁通量最小时，感应电动势最大C当穿过线圈的磁通量是零时，感应电动势最小D当穿过线圈的磁通量是零时，感应电动势最大2已知交变电流的瞬时值的表达式是 i5sin50t(A),从 t=0 到第一次出现最大值的时间是：A6.25 秒B1/200 秒C1/150 秒D1/100 秒3如图 1 示的正弦交流电流，其流瞬时值的表达式为 _。图 1图24 如图 2 所示的交流电电流的
2、瞬时值的表达式为_，已知时间t0.0025 秒时交流电电流的值为 14.14 安。5一单匝线圈面积为 S，在磁感强度为 B 的匀强磁场中，以角速度匀速转动，其感应电动势 e msint，则下面判断正确的是AmBSBt 是线圈平面和中性面之间的夹角Cm nBSDt 是线圈平面和中性磁场方向的夹角6图 3 为单匝线圈面积为 S 在磁感强度为 B 的匀强磁场中匀速转动，感应电动势 e msint,感应电流 iImsint(1)在题中将线圈的转速提高一倍其他条件不变则电动势的表达式为AemsintBe2msintCe2msin2tDemsin2t(2)题中产生的最大感应电流为 Im要使感应电流的最大值
3、变为 2Im可用的方法是：A把磁感应强度变为 2BB把转动角速度变为 2C用同样的导线做成一个面积为 2S 的线圈D用同样的导线做成一个每边都是原长 2 倍的线圈7若上题中线圈是正方形边长为 0.2m，磁感应强度 B1T，转动角速度 500 rad/s，线圈每条边的电阻都为 R10，那么图示位置时(1)回路中的电流强度为图 3-第 3 页A0AB12.5AC1.57ADA(2)bd 两点电势差为：A0VB500VC62.8VD125.6V8 如图4所示，在磁感强度B10T的匀强磁场中有一矩形线圈abcd,其电阻 R10，初始放置时线圈平面与磁感线平行，已知线圈 ab15cm，ad10cm，线圈
4、绕对称轴 OO转动，且转速为 50 转/秒。求：(1)线圈得到的感应电动势峰值是多大？(2)如图规定感应电流方向 abcd 为正方向，且开始时 ab 边沿纸面向外的方向旋转，写出感应电流 i 的表达式。二、表征交变电流的物理量9i 5sin314t(A)的最大值为_，有效值为_,周期为_。10关于交变电流的几种说法正确的是A使用交变电流的电气设备上所标的电压电流值是指峰值B交流电流表和交流电压表测得的值是电路中的瞬时值C跟交变电流有相同热效应的直流电的值是交流的有效值D通常照明电路的电压是 220 伏，指的是峰值。11一只矩形线圈在匀强磁场中转动产生的交流电动势 e 10sin4t(V)则A交
5、流的频率是 4HzB当 t0 时线圈平面跟磁感线垂直C当 t0.5 时，e 有最大值D交流的周期是 0.5s12一只标有“220V 100W”的电炉，接入 U156sin314t(V)的电路上问(1)与电炉串联的交流电流表、并联的交流电压表的读数各为多大？(2)电炉的实际功率多大。13有一电阻加在它两端的电压 U282sin100t(V)实际消耗的电功率 200W，求通过该电阻的交变电流有效值和瞬时值。14、如右图所示，是一个交变电流的电流强度 i 随时间 t 变化的规律。此交变电流的有效值是A.52AB.5AC.3.52AD.3.5A15一正弦式电流的有效值为 3A 频率为 50Hz 则此交
6、流电路的瞬时值表达式可能是：Ai3sin314t(A)Bi32sin314t(A)Ci3sin50t(A)DI=32sin50t(A)图 442-32Oi/At/s0.1 0.2 0.3 0.4-第 4 页16一交流电压 U537.4sin100t(v)，求它的最大值，有效值、周期并以 t 为横坐标轴画出它的图象。17使右图 5 中所示的交流电通过 10的电阻 R，则 R 的发热功率为_ 用交流电流表测量，此电流表的读数为_。18一根电阻丝接入 100v 的电路中，在 1min 内产生的热量为Q，同样的电阻丝接 入正弦式电流路中在 2min 内产生的热量也为 Q，则该交流电路中的电压峰值为:A
7、141.4VB100VC70.7VD50V三、电感器和电容器对交流的作用19、如图所示，三只完全相同的灯泡a、b、c 分别与电阻R、电感L、电容C 串联，再将三者并联，接在220V，50Hz的交变电压两端，三只灯泡亮度相同。若接在220V，60Hz 的交变电压两端，则A.三只灯泡亮度不变B.三只灯泡都将变亮C.a 亮度不变，b 变亮，c 变暗D.a 亮度不变，b 变暗，c 变亮20、三个电流表 A1、A2、A3 分别与电容、电阻、电感串接在一起，接到一电压最大值不变但频率可变的交流电源上，当使交变电流的频率增加时，下列说法正确的是()A、三个电流表示数不变B、三个表的示数都增加C、A2 表的示
8、数不变D、A3 表的示数变小21、在收音机上我们常常能看到一些只绕几圈而且没有铁芯的线圈，它的作用是()A、阻碍高频成分，让低频和直流成分通过B、阻碍直流成分，让低频成分通过C、阻碍低频成分，让直流成分通过D、阻碍直流和低频成分，让高频成分通过22、某线圈接到交变电压两端时流过的电流为 I，把线圈拉直变成导线再次接入同一交变电压上，流过的电流为 I，则()A、IIB、IIC、I=ID、无法比较23、对交变电流能够通过电容的正确理解是()A、交变电流能够使电容器极板间的绝缘介质变成导体B、交变电流能够使自由电荷通过电容器两极间的绝缘介质C、交变电流能够使电容器交替进行充电和放电，电路中就有了电流
9、，表现为交流通过了电容器图 5abcRLC-第 5 页D、交流“通过”了电容器，实际上自由电荷并没有通过电容器极板间的绝缘介质24、如图所示，在真空中速度 V=6.4107m/s，的电子束，连续地射入两平行极板间，极板长度为 L=8.010-2m，间距为 d=5.010-3m。两极板不带电时，电子束沿两极板之间的中线通过。在极板上加一 50HZ 的交变电压 U=U0sint，如果所加电压的最大值为 U0超过某一值 UC时，将开始出现以下下象，电子束有时能通过两极板；有时间断不能通过。(1)求 UC的大小(2)求 U0为何值时才能使通过的时间和间断时间之比为 2：1。(电子质量 m=9.110-
10、31kg)三、变压器19一原副线圈本身电阻不计的理想变压器，原线圈匝数为 n1,副线圈匝数为 n2，则A副线中的两端电压 U2和原线圈的两端电压 U1之比为12nnB副线中的电流 I2和原线圈的电流 I1之比为12nnC副线圈中输出功率 P2与原线圈中输入功率 P2之比为2122nnD 副线圈中输出功率 P2与原线圈中输入功率 P2之比为12nn20用 U1、U2、I1、I2代表一理想变压器原副线圈的电压和电流，下面说法正确的是：AU2与匝数成正比，U1随 U2的增加而增加BI2与匝数成反比，若 I2增加则 I1减少C21II常数，I1随 I2的增大而增大D21II常数，I2随 I1的增大而增
11、大21如图 7 在有变压器的交流电路中，A1，A2都是交流电流表，在开关原来闭合情况下再将开关断开，两只电流表的读数如何变化？AA1变大，A2变小BA1变小，A2变大CA1A2都变小DA1A2都变大图 722一台理想变压器原线圈加 220V 交流电压，在副线圈的两端电压是 12V，现将副线圈增添-第 6 页24 匝后，副线圈的电压升至 16v 则原线圈的匝数为_,副线圈原来的匝数为_。23理想变压器原线圈为 1320 匝，副线圈 60 匝在副线圈上接上一个 10的电阻，通过它的电流强度为 1 安，则原线圈的电压为_伏,输入功率是_ 瓦，在其他条件不变时，若将副线圈匝数加倍，则原线圈中电流将变为
12、_。24采用变压器给负载供电，哪些办法可以减少变压器的输入功率A减少原线圈的匝数，其他条件不变B增加原线圈的匝数，其他条件不变C减小负载 R 的阻值，其他条件不变D增加负载 R 的阻值，其他条件不变25右图 8 所示变压器的 n1n231，次级接 3 个 相同的灯泡均能正常发光，初级线圈串有一个相同的灯泡那么A灯 L 也正常发光B灯 L 比另 3 个暗C灯 L 将会烧毁D不能确定图 826如图 9，理想变压器的原副线圈分别接有相同的白炽灯，原副线圈匝数比 n1n221，电源电压为 U,求 B 灯两端电压 UB？图927 一个变压器有 5V、6V、350V 三个副线圈，原线圈接在 220V电压上
13、，当 5V 线圈输出功率为 6W、6V 线圈接 6的电阻，350V 线圈中有 400mA 电流时，原线圈中电流是多少？28如图 10，变压器的原线圈接到 220V 的交流电源上，副线圈有两个，副线圈 2 的匝数 n230 匝，与一个标有“12V12W”的灯泡组成闭合回路，且灯泡 L 正常发光，副线圈 3 的输出电压 U3110V，与电阻 R 组成闭合回路，通过电阻 R 的电流强度为 0.4A，求(1)副线圈 3 的匝数 n3？(2)原线圈匝数 n1？及流经它的电流强度 I1？图 10-第 7 页四、远距离输电29远距离输电时，在输送的电功率不变的条件下A只有增大导线的电阻，才能减小电流，提高输
14、电效率B只有提高输电电压，才能减小电流，提高输电效率C提高输电电压势必增大输电导线上能量的损耗D提高输电电压势必增大输电导线上电流30在远距离输电中，当输电线的电阻和输送的电功率不变时，那么A输电线路上损失的电压与输送电流成正比B输电的电压越高，输电线路上损失的电压越大C输电线路上损失的功率跟输送电压的平方成反比D输电线路上损失的功率跟输电线的电流成正比31远距离输送一定功率的交流电，若输电电压提高 n 倍则A输电导线上损失的电功率不变B输电导线的电压损失不变C输电导线的电功率损失原来的 1/n 倍D输电导线的电功率损失是原来的 1/n2倍E输电导线的电压损失是原来的 1/n 倍F输电导线的电
15、压损失是原来的 1/n2倍32发电厂电机的输出电压为 U1发电厂至学校的的输电导线总电阻为 R，通过导线的电流为 I，学校得到的电压为 U2则输电导线上损耗的功率可表示为：AU12/RB(U1-U2)2/RCI2RD(U1-U2)I33某用电器离供电电源 L 米，线路上的电流为 I，若要求线路上的电压降不超过u/2，已知输电导线的电阻率为，那么该输电导线的横截面积最小值是AL/RB2LI/UCU/（LI）D2UL/（I）34某小水电站，输出功率 P40kW，机端电压 U机500V，向远处输电，导线总电阻 R5，升压变压器匝数比为 15，降压变压器匝数比为 111，向用户供电。求(1)用户得到的
16、电压(2)此输电过程的效率有多高(3)若如果不升压直接输电，输电线上损耗的功率是多少？35一小型水力发电站，水流量为 1m3/s 落差为 5m，发电机的总效率为 50，输 出电压为-第 8 页350V，输电线总电阻为 4，为了使输电线损耗功率为发电机输出功率的 5，需要安装升压变压器，用户需要电压为 220V，所以到用户需要装降压变压器(g 取 9.8m/s2)则(1)发电机的输出功率为_(2)输电线路上的电流强度为_(3)升压变压器的原副线圈的匝数之比为_(4)降压变压器原副线圈匝数之比为_36一发电机组的输出电压为 500v，输出功率为 160kw，通过升压变压器后向远处输送，已知输电线的
17、总电阻为 5，要使输电线上损失的功率不超过发电机组输出功率的 5那么升压变压器原副线圈的匝数比不能超过何值。-第 9 页答案：一、交变电流的产生1.AD；2.D,3.I 4sin314t(A)4.I Imsint20Asin314t 安;5.AB;6.(1).C(2).AB;7.(1).C(2).A8.(1).4.71v(2).I Imsin(t/2)4.71sin(100t/2)答案：二、表征交变电流的物理量9、5A，3.5A,0.02s;10.C;11.BD;12、解：先求出 156V 的有效值 U156/2110(V)，即为交流电压表的读数。后求电炉的电阻 R2202/100484IU/
18、R110/4840.227A即 交流电流表的读数。根据 PI2R0.227248425W 即电炉的实际功率。13.解：1)先求交流电的有效值 U2Um根据 IUP2282200=1A2)后求出交流电压的峰值 Im2I2 A则交变电流的瞬时值 i2sin100t(A)14、311v15、B16、如图 61745W 2.1A18.B图 6答案：三、变压器19A；20.C；21.C；22.1320，72；23.220V，10W,0.18A；24.BD；25.A；26解：IA=ARUU1，IB=UB/RB再由 U1/UB=2/1IA/IB=1/2可得 UB=52U27解：根据 P1P2P3P4有220
19、I662/6350400103152I1152/2200.69A28解：(1)根据 U2/U3n2/n3 n3U3n2/U2275 匝-第 10 页(2)根据 U1/U2n1/n2 n1U1n2/U2550 匝根据 P1P2P3P2I3U3120.411056W则 I1P1/U156/2200.255A答案：四、远距离输电29B；30。AC；31。DE；32。BC；33。B；34解：(1)升压过程：U1500VI1P/U180AU2n2U1/n12500VI2n1I1/n16A电压损耗 URI2R16580V功率损耗 PRI22R16251.28kW降压过程U3U2UR2500802420VU
20、434nnU31112420220V(2)根据P有/P总PPPR4028.14028.72/400.96896.8(3)根据 IP/U40000/50080A再根据 PI2R80253200032kW35。解：(1)水流功率 P水mgh/t 10009.85/149000 瓦则发电机的输出功率 P发49000502450024.5kW(2)P损24.551255W根据 P损I22R 则 I2RP损4/125517.5A(3)根据升压变压器原理则 U2P/I224500/17.51400V故 n1n2350140n1/n21/4(4)根据降压变压器原理U3U2I2R140017.541330U4220 n3/n4 1330/220 6136解：输电线上损失的功率最多为 P损P51.61050.058103W-第 11 页输电线上的电流最强为 I2RP损40A升压变压器原线圈电流 I11.6105/500320A则原副线圈匝数比 n1/n2I2/I140/3201/8