选修32第五章交变电流第1节交变电流1550

1、选修 32第五章交变电流第 1节交变电流测试题 2019.91, 一矩形线圈，面积为S，匝数为 N，在磁感应强度为 B的匀强磁场中绕着中心对称轴做匀速转动，角速度为，磁场方向与转轴垂直，当线圈转到中性面开始计时。（ 1）试证明：线圈中感应电动势的最大值 Em=NBS, 并写出线圈中感应电动势随时间变化的表达式。（ 2）若线圈中的电阻为 R，则线圈中电流的最大值为多少？请写出线圈中的电流瞬时表达式。（ 3）在线圈转过 90°的过程中，线圈中感应电动势的平均值多大？2, 如图所示， 100匝的线框 abcd在图示磁场（匀强磁场）中匀速转动，角速度为 ，其电动势的瞬时值为 e 100cos

2、100 t V，那么：（1）感应电动势的最大值为多少？穿过线框的最大磁通量为多少？（ 2）当从图示位置转过 60 角时线圈中的感应电动势为多少？此时穿过线圈的磁通量的变化率为多少？3, 通过某电阻的周期性交变电流的图象如图所示，求该交流电的有效值I.4,如图所示的理想变压器供电线路中，若将开关S闭合，电流表 A1 的示数将，电流表A2的示数将，电流表A3的示数将，电压表V1的示数将，电压表V2将.5, 一边长为 L、匝数为 N的正方形线圈，在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴以角速度 匀速转动，设磁场的磁感应强度为 B，则穿过该线圈磁通量的最大值为 , 磁通量的最大变化率为 ，若从线圈平面与磁场平

3、行时开始计时，则线圈中感应电动势的瞬时值表达式为e=.6, 如图，当交变电源的电压有效值是220 V，频率为 50 Hz时，三只电灯的亮度相同；当仅将交流电源的频率改为100 Hz时，各灯亮度如何变化呢？7, 左右两个电路都是从左端输入信号，从右端输出信号。左图中输入的是高频、低频混合的交流信号，要求只输出低频信号；右图中输入的是直流和低频交流的混合信号，要求只输出低频交流信号。那么C1、C2中哪个该用大电容？哪个该用小电容？8, 某交流发电机输出功率为 5×105 W，输出电压为 U=1.0×103 V ，假如输电线的总电阻 R=10，在输电线上损失的电功率等于输电功率的

4、 5%，用户使用电压 U=380 V.（ 1）画出输电线路的示意图（下图） . （标明各部分的符号）（ 2）所用升压和降压变压器的原、副线圈的匝数比是多少？（使用的变压器是理想变压器）9, 交流发电机的转子由 BS的位置开始匀速转动， 与它并联的电压表的示数为 14.1V，那么当线圈转过 30°时交流电压的即时值为 V.10, 两个相同电阻分别通以下图两种电流， 则在一个周期内产生热量 QA QB=测试题答案1,解答（1）证明：当线圈转到垂直中性面位置时，与转轴平行的两边在磁场中垂直切割磁感线，每边产生最大的感应电动势：ENBLV sin 90NBLd2又 两边的感应电动势方向相同，

5、 线圈中总感应电动势：Em2ENBLdNBS当线圈转到中性面开始计时，线圈中感应电动势随时间变化的表达式：eEmsintNBSsintEmNBS（2）根据闭合电路欧姆定律：I mrRrRiI m sin tNBSsin t线圈中的电流瞬时表达式：R r（3）根据法拉第电磁感应定律，在线圈转过90°的过程中，线圈中感ENBS2NBSN应电动势的平均值：t/ 22,解答（ 1） 由电动势的瞬时值表达式得感应电动势的最大值：E 100VmEm1001Wb根据 Em NBSN m得m100 100100N（2）当从图示位置转过 60角时线圈中的感应电动势： e 100cos60 50Ve N

6、e50根据法拉第电磁感应定律t得 tN0.5Wb / s1003, 解：该交流周期为 T=0.3s ，前 t 1=0.2s 为恒定电流 I 1=3A，后 t 2=0.1s 为恒定电流 I 2= -6A ，因此这一个周期内电流做的功可以求出来，根据有效值的定义，设有效值为 I ，根据定义有：I222Rt2带入数据计算得： I=3 2 ART=I1Rt1+ I 24, A1A均不变， V 变大， A 不变， A 变大 .21235,BL2BL 2 NBL2cost6, 分析：当 f 升高时，电容器的容抗变小，线圈的感抗变大，电阻器的电阻不变，故 a灯变亮， b灯变暗， c灯不变 .7,解：电容的作

7、用是 “通交流，隔直流 ”、“通高频，阻低频 ”，由其表达式XC=1/2 fC可看出：左图中的 C1必须用电容小些的，才能使高频交流顺利通过，而低频不易通过，这种电容器叫高频旁路电容器。右图中的C2一般用电容大的，使低频交流电很容易通过，只有直流成分从电阻上通过，这种电容器叫隔直电容器。8,分析引导学生画出电路.引导学生写出各部分关系式U1U2=n1n2I1=I 2I 1I 2=n2n1U3U4=n3n4I 3I 4=n4n3U3=U2-I 2R损用户损22·RP=P +PP =IP解： I 1=U 1 =500 AP损 =5%P=5%×5×105=2.5×104 WP 损=I22RP损P用户P P损4.75 105I 2=R =50AI4=U 用户U 用户380An1I 2501所以 n2I 150010n3I 44.7510525n4I