交流电模拟试题一

PAGEPAGE9交变电流测试卷选择题：1．如图所示，M是一小型理想变压器，接线柱a、b接在电压u＝311sin314t(V)的正弦交流电源上，变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器，电流表A2为值班室的显示器，显示通过R1的电流，电压表V2显示加在报警器上的电压(报警器未画出)，R3为一定值电阻。当传感器R2所在处出现火警时，以下说法中正确的是（）.A．A1的示数不变，A2的示数增大.B．A1的示数增大，A2的示数增大C．V1的示数增大，V2的示数增大D．V1的示数不变，V2的示数减小2．如图所示,光滑的长直金属杆上套两个金属环与一个完整正弦图象的金属导线ab连接,其余部分未与杆接触｡杆电阻不计,导线电阻为R,a､b间距离为2L,导线组成的正弦图形顶部或底部到杆的距离都是d,在导线和杆平面内有一有界匀强磁场区域,磁场的宽度为L,磁感应强度为B,现在外力F作用下导线沿杆以恒定的速度v向右运动,t＝0时刻导线从O点进入磁场,直到全部穿出磁场过程中,外力F所做的功为A.B.C.D.3.一台理想变压器的原线圈接220V正弦交变电压时，副线圈上仅接有阻值为10Ω的电阻，电阻两端的电压为44V.若将副线圈的匝数增加100匝，则通过副线圈上此电阻的电流增加1.1A.由此可知该变压器原线圈的匝数为()A.200B.2000C.50D.5004．过量接收电磁辐射有害人体健康。按照有关规定，工作场所受到的电磁辐射强度（单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量）不得超过某一临界值W。若某无线电通讯装置的电磁辐射功率为P，则符合规定的安全区域到该通讯装置的距离至少为（D） A． B． C． D．5．如图所示为一台发电机的结构示意图，其中N、S是永久磁铁的两个磁极，它们的表面呈半圆柱面形状。M是圆柱形铁芯，它与磁极的柱面共轴，铁芯上有一矩形线框，可绕与铁芯M共轴的固定转轴旋转。磁极与铁芯之间的缝隙中形成方向沿半径、大小近似均匀的磁场。若从图示位置开始计时，当线框绕固定轴匀速转动时，下列图像中能正确反映线框中感应电动势e随时间t变化规律的是（）6.图2甲、乙分别表示两种电压的波形，其中图甲所示电压按正弦规律变化．下列说法正确的是()A．图甲表示交变电流，图乙表示直流电B．两种电压的有效值相等C．图甲所示电压的瞬时值表达式为U＝311sin100πtVD．图甲所示电压经匝数比为10∶1的变压器变压后，频率变为原来的eq\f(1,10)7．如图3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，t＝0时刻线圈平面与磁场方向垂直，规定电流方向沿abcda为正方向，则线圈内感应电流随时间变化的图象是图4中的()8.如图5所示，图甲和图乙分别表示正弦脉冲波和方波的交变电流与时间的变化关系．若使这两种电流分别通过两个完全相同的电阻，则经过1min的时间，两电阻消耗的电功之比W甲∶W乙为()A．1∶eq\r(2)B．1∶2C．1∶3D．1∶69．通有电流i＝Imsinωt的长直导线OO′与断开的圆形导线圈在同一平面内，如图6所示(设电流由O至O′为正)，为使A端的电势高于B端的电势且UAB减小，交变电流必须处于每个周期的()A．第一个eq\f(1,4)周期B．第二个eq\f(1,4)周期C．第三个eq\f(1,4)周期D．第四个eq\f(1,4)周期10．将硬导线中间一段折成不封闭的正方形，每边长为l，它在磁感应强度为B、方向如图7所示的匀强磁场中匀速转动，转速为n，导线在a、b两处通过电刷与外电路连接，外电路接有额定功率为P的小灯泡并正常发光，电路中除灯泡外，其余部分的电阻不计，灯泡的电阻应为()A.eq\f((2πl2nB)2,P)B.eq\f(2(πl2nB)2,P)C.eq\f((l2nB)2,2P)D.eq\f((l2nB)2,P)11．在两块金属板上加上交变电压u＝Umsineq\f(2π,T)t，当t＝0时，板间有一个电子正好处于静止状态，下面关于电子以后的运动情况的判断正确的是()A．t＝T时，电子回到原出发点B．电子始终向一个方向运动C．t＝eq\f(T,2)时，电子将有最大速度D．t＝eq\f(T,2)时，电子的位移最大12．如图10所示，单匝矩形线圈放置在磁感应强度为B的匀强磁场中，以恒定的角速度ω绕ab边转动，磁场方向垂直于纸面向里，线圈所围面积为S，线圈导线的总电阻为R.t＝0时刻线圈平面与纸面重合，且cd边正在向纸面外转动．则()A．线圈中电流t时刻瞬时值表达式为i＝eq\f(BSω,R)sinωtB．线圈中电流的有效值为I＝eq\f(BSω,R)C．线圈中电流的有效值为I＝eq\f(\r(2)BSω,2R)D．线圈消耗的电功率为P＝eq\f((BSω)2,R)13.图中理想变压器原、副线圈的匝数比为n∶1，两线圈的直流电阻均可忽略.若副线圈负载电阻为R，那么变压器工作时，a、b两点间的电压与原线圈的电流之比(等效电阻)为()A.nRB.n2RC.eq\f(R,n)D.eq\f(R,n2)14.一台理想变压器的原线圈接220V正弦交变电压时，副线圈上仅接有阻值为10Ω的电阻，电阻两端的电压为44V.若将副线圈的匝数增加100匝，则通过副线圈上此电阻的电流增加1.1A.由此可知该变压器原线圈的匝数为()A.200B.2000C.50D.50015.在家庭电路中，为了安全，一般在电能表后面的电路中安装一个漏电保护器，如图所示.其原线圈是进户线的火线和零线并在一起的双线绕成的.当漏电保护器的e、f两端没有电压时，脱扣开关S能始终保持接通；当e、f两端一旦有电压时，脱扣开关立即断开，切断电路以起到保护作用.关于这个电路的工作原理，下列说法正确的是()A.当用户的电流超过一定值时，脱扣开关会自动断开B.当火线和零线之间电压太高时，脱扣开关会自动断开C.当站在地面上的人触及b线时，脱扣开关会自动断开D.当站在绝缘物上的人双手分别接触b线和d线时，脱扣开关会自动断开16.去年冬天，我国东北地区由于低温、雨雪、冰冻使输电线路结冰而影响正常供电.为消除高压输电线上的凌冰，有人设计了这样的融冰思路：利用电流的热效应除冰.若在正常供电时，为了减少输电损耗，需经过升压变压器将电压升高后采用高压输电，假设升压变压器原、副线圈匝数比为1:N，高压线上送电电压为U，电流为I，热损耗功率为△P；除冰时，调整升压变压器原、副线圈的匝数比，使输电线上的热损耗功率变为9△P，通过增加焦耳热达到除冰的目的.则除冰时（认为输电功率和输电线电阻不变）（）A.输电电流变为3I B.输电电流变为9IC.输电电压变为3U D.升压变压器原、副线圈匝数比变为1:3N17．如图所示，每米电阻为1Ω的一段导线被弯成半径r＝1m的三段圆弧组成闭合回路．每段圆弧都是eq\f(1,4)圆周，位于空间直角坐标系的不同平面内：ab曲段位于xOy平面内，bc段位于yOz平面内，ca段位于zOx平面内．空间内存在着一个沿＋x轴方向的磁场，其磁感应强度随时间变化的关系式为Bt＝0.7＋0.6t(T)．则()A．导线中的感应电流大小是0.1A，方向是a→c→b→aB．导线中的感应电流大小是0.1A，方向是a→b→c→aC．导线中的感应电流大小是eq\f(π,20)A，方向是a→c→b→aD．导线中的感应电流大小是eq\f(π,20)A，方向是a→b→c→a18．玉树发生大地震后，山东某发电机厂及时捐出一百多台发电机，并建立了临时供电系统，为灾区父老送去光明．供电原理图如图所示，图中R表示输电线的电阻，滑动触头P置于a处时，用户的用电器恰好正常工作，在下列情况下，要保证用电器仍能正常工作，则()A．当发电机输出的电压小于正常值，用电器不变时，应使滑动触头P向上滑动B．当发电机输出的电压小于正常值，用电器不变时，应使滑动触头P向下滑动C．如果V1示数保持正常值不变，那么当用电器增加时，滑动触头P应向上滑动D．如果V1示数保持正常值不变，那么当用电器增加时，滑动触头P应向下滑动．19．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1，是屑线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想电表，从某时刻开始在原线圈两端加上交变电压，其瞬时值表达式为，则（）A．当单刀双掷开关与连接时．电压表的示数为B．当时，间的电压瞬时值为C．单刀双掷开关与连接，在滑动变阻器触头向上移动的过程中，电压表和电流表的示数均变小D．保持滑动变阻器触头不动，当单刀双掷开关由扳向时，电压表和电流表的示数均变大20．如图所示，某山区小型水力发电站的发电机有稳定的输出电压，它发出的电先通过电站附近的变压器升压，然后通过高压输电线路把电能输送到升压变压器远处村寨附近的降压变压器，经降低降压变压器电压后再输送至村寨中各用户．设变压器都是理想的，那么随着村寨中接入电路的用电器消耗的总功率的增加，则 （） A．通过升压变压器初级线圈中的电流变大 B．升压变压器次级线圈两端的电压变小 C．高压输电线路中损失的功率变大 D．降压变压器次级线圈两端的电压变小填空题：21．为了测定和描绘“220V40W”白炽灯灯丝 的伏安特性曲线，可以利用调压变压器供电。调压变 压器是一种自耦变压器，它只有一组线圈L绕在闭合 的环形铁心上，输入端接在220V交流电源的火线与 零线间，输出端有一个滑动触头P，移动它的位置， 就可以使输出电压在0～250V之间连续变化，图中 甲画出的是调压变压器的电路符号。实验室内备有交 流电压表，交流电流表，滑动变阻器，开关，导线等 实验器材。（1）在图甲中完成实验电路图。（2）说明按你的实验电路图进行测量，如果电表内阻的影响不能忽略，在电压较高段与电压较低段相比较，那段误差更大？为什么？（3）如果根据测量结果作出的伏安特性曲线如图乙，根据图线确定，把两个完全相同的“220V40W”白炽灯串联在220V交流电源的火线与零线间，这两只电灯消耗的总功率是W。计算题：22．(15分)图11甲所示为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，线圈的匝数n＝100匝、电阻r＝10Ω，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R＝90Ω，与R并联的交流电压表为理想电表．在t＝0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按图11乙所示正弦规律变化．求：(1)交流发电机产生的电动势的最大值；(2)电路中交流电压表的示数．23．如图12甲所示，一固定的矩形导体线圈水平放置，线圈的两端接一只小灯泡，在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场．已知线圈的匝数n＝100匝，电阻r＝1.0Ω，所围成矩形的面积S＝0.040m2，小灯泡的电阻R＝9.0Ω，磁场的磁感应强度按如图12乙所示的规律变化，线圈中产生的感应电动势的瞬时值表达式为e＝nBmSeq\f(2π,T)cos(eq\f(2π,T)t)，其中Bm为磁感应强度的最大值，T为磁场变化的周期．不计灯丝电阻随温度的变化，求：(1)线圈中产生的感应电动势的最大值；(2)小灯泡消耗的电功率；(3)在磁感应强度变化的0～eq\f(T,4)的时间内，通过小灯泡的电荷量．24．一矩形线圈，面积是0.05m2，共100匝，线圈电阻为2Ω，外接电阻为R=8Ω，线圈在磁感应强度为T的匀强磁场中以300r/min的转速绕垂直于磁感线的轴匀速转动，如图所示，若从中性面开始计时，求：（1）线圈中感应电动势的瞬时值表达式。（2）线圈从开始计时经1/30s时，线圈中电流的瞬时值。（3）外电路电阻R两端电压的瞬时值表达式。25．如图甲所示，A、B表示真空中水平放置的相距为d的平行金属板，板长为L，两板加电压后板间电场可视为匀强电场，图乙表示一周期性的交流电压波形，在t=0时，将图乙的交变电压加在A、B两板，此时恰有一质量为m、电量为q的粒子在板间中央沿水平方向以速度v0射入电场，若此粒子在离开电场时恰能以平行A、B两板的速度飞出，求（1）A、B两板上所加交变电压的频率应满足的条件。（2）该交变电压U0的取值范围（忽略粒子的重力）。26为了减少因火电站中煤的燃烧对大气的污染而大力发展水电站。三峡水利工程中某一水电站发电机组设计为：水以v1=3m/s的速度流入水轮机后以v2=1m/s的速度流出，流出水位比流入的水位低10m，水流量为Q=10m3/s，水轮机效率为75﹪，发电机效率为80﹪（1）发电机组的输出电功率是多少？（2）如果发电机输出电压为240V，用户需电压220V，输电线路中能量损失为5﹪，输电线电阻为Ω，那么所需升降变压器的原副线圈匝数比分别是多少？27如图（甲）所示，两平行金属板间接有如图（乙）所示交变电压u，两板间电场可看作是均匀的，且两板外无电场。已知