人教版高中物理选修3-2第五章 交流电 补充习题

高中物理学习材料马鸣风萧萧**整理制作）第五章交流电补充习题

A组一矩形线圈绕垂直匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动，线圈中的感应电动势e随时间t的变化如图5-41所示，下列说法中正确的是（）图.142t］时刻通过线圈的磁通量为0；图.142t时刻通过线圈的磁通量最大；2c.t3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大；D.每当e改变方向时，通过线圈的磁通量都为最大图5-42表示一交变电流随时间而变化的图象，此交变电流的有效值是（）5空AB.5AC.35p2aD.3.5A在电子线路中，从某一装置输出的交变电流常常既有高频成分，又有低频成分。如图5-43所示的电路中，a、b两端得到的交变电流既含高频，又含低频，L是一个25mH的高频扼流圈，C是一个100'圏5-43pF的电容器，R是负载电阻，下列说法正确的是（）圏5-43L的作用是“通低频，阻高频”C的作用是“通低频，阻高频”C的作用是“通高频，阻低频”通过R的电流中，低频电流所占的百分比远远大于高频交流4•利用变压器不可能做到的是（）增大电流B.升高电压C.减小电压D.增大功率5•汽油机做功冲程开始时，汽缸中的汽油一空气混合气要靠火花塞点燃，但是汽车蓄电池的电压只有12V,不能在火花塞中产生火花，为此设计了如图5-44所示的点火装置，这个装置的核心是一个变压器，它的初级线圈通过开关连到蓄电池上，次级线圈接到火花塞的两端,开关由机械进行自动控制，做功冲程开始时，开关由闭合变为断开，这样就能在火花塞中产生火花了，下列说法正确的是（）该设计万案不可行，因为蓄电池提供的是直流电，变压器不能能改变直流电压该设计方案可行，因为变压器能将直流电改变为交流电该设计方案可行，因为通过变压器初级线圈的是变化的电流，可以通过变压器发生互感现象该变压器可以是升压变压器，也可以是降压变压器6•理想变压器原线圈1400匝，副线圈700匝并接有电阻R,当变压器工作时原副线圈中（）电流的频率之比为2：1B.功率之比为2：1e.电流之比为2：1D.电压之比为2：1图5-457•如图5-45所示，两个互相连接的金属环，细环的电阻是粗环电阻的2倍。将细环套在变压器铁芯上时，A、B两点间的电压为0.6V,则将粗环套在变压器铁芯-图5-45马鸣风萧萧》》》》》》》》》积一时之跬步臻千里之遥程《《《《《《《《《《《《》》》》》》》》》积一时之跬步臻千里之遥程《《《《《《《《《《《《马鸣风萧萧马鸣风萧萧上时，A、B两点间的电压为()1.8VB.1.2VC.0.6VD.0.3V电能输送过程中，若输送的电功率一定，在输电线电阻保持不变的情况下，输电线上损失的电功率()与输送电压的平方成正比B.与输送电压的平方成反比与输电线上电压损失的平方成正比D.与输电线中电流的平方成正比在遭遇特大冰雪灾害时，高压供电线路损坏严重。在维修重建过程中，除了增加铁塔的个数和铁塔的抗拉强度外，还要考虑尽量减小线路上电能损耗，既不减少输电功率，也不增加导线质量，对部分线路减少电能损耗采取的有效措施是()提高这部分线路的供电电压，减小导线中电流在这部分线路两端换用更大匝数比的升压和降压变压器在这部分线路上换用更优质的导线，减小导线的电阻率多增加几根电线进行分流有一个交流电源，其电源电压u=311sin314tV,贝H)把打点计时器接入该电源电路，打点周期为0.02s它可使“220V100W”的灯泡正常发光，也可使耐压值为220V的电容器正常工作图5-46用交流电压表测量时，读数为311V图5-46将纯电阻用电器接入该电源电路，流过的电流会变为恒定电流如图5-46所示为一正弦交变电流通过一电子元件后的波形图，则下列说法正确的是()A.这也是一种交变电流B.电流的变化周期是0.02sC.电流的变化周期是0.01sD.电流通过100Q的电阻时，1s内产生热量为200J一电热器接在10V直流电源上，产生某一大小的热功率。现将电热器接在交流电源上，要使它产生的热功率是原来的一半，贝交流电源的有效值和最大值分别是(不计电阻变化)()A.7.07V和10VB.10V和14.1VC.5V和7.07VD.2.5V和25.2V13•如图5-47所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接两个相同的灯泡L1和二丄L2,输电线的等效电阻为R,开始时，开关S断开，当S接通时，以下说法正确的是()副线圈两端M、N间的电压减小副线圈输电线等效电阻R上的电压降增大TOC\o"1-5"\h\z通过灯泡LJ的电流减小D.原线圈中的电流增大-我国照明用的交流电压是220V，频率是50Hz。它的电压的有效值是，峰值是，周期是我国动力线路的交流电压是380V,它的有效值是'峰值是'频率是'周期是。一个矩形线圈中产生的感应电动势与时间的关系如图5-48所示，试求：当t=1/200s时的瞬时值为多少？经多少时间线圈中的感应电动势的瞬时值第一次等于峰值的一半？这个电动势加在电阻R=60Q上时，经1min所产生的热量是多少？由甲地向乙地输电，甲地有升压变压器，乙地有降压变压器，连接两变压器的输电线的总电阻为Q,如果降压变压器的变压比为10：1,输出功率为22kW,输出电流为100A,求升压变压器的输出电压。有一条河流，河水流量为4m3/s，落差为5m,现利用它来发电，使用的发电机总效率为50%，发电机输出电压为350V，输电线的电阻为4Q,允许输电线上损耗功率为发电机输出功率的5%，而用户所需要电压为220V,求所用的升压、降压变压器上原、副线圈的匝数比。(g=9.8m/s2)》》》》》》》》》积一时之跬步臻千里之遥程《《《《《《《《《《《《》》》》》》》》》积一时之跬步臻千里之遥程《《《《《《《《《《《《n2=121匝，初级电压u=311sin100ntV，次级负载电阻R=44Q,不计电表对电路的影响，各电表的读数应为（）n2=121匝，初级电压u=311sin100ntV，次级负载电阻R=44Q,不计电表对电路的影响，各电表的读数应为（）A.A读数为0.05AB.V读数为311VC.A读数为0.5AD.V读数为31.1V在变电站，经常要用交流电表去检测电网上的强电流，所用的器材叫电流互感器。如图5-50所示，其中能正确反应其工作原理的是（）78V4•调光台灯是利用闸流晶体管来实现无级调节灯的亮度的。现将某无级调光台灯接在220V的正弦交变电流上,如图5-51甲所示，经过闸流晶体管调节后加在灯管两端的电压如图5-51乙所示，则此时电压表的示数是（）A.220VB.156VC.110VD.第五章交流电补充习题

B组单匝闭合线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，在转动的过程中，穿过线框中的最大磁通量为①m,最大感应电动势为Em，下列说法中正确的是（）当穿过线框的磁通量为0时，线框中的感应电动势也为0当穿过线框的磁通量减小时，线框中的感应电动势在增大当穿过线框的磁通量等于①m/2时，线框中感应电动势为Em/2线框转动的角速度为Em/①m如图5-49所示，理想变压器初级线圈匝数气=1210匝，次级线圈匝数2008年1月下旬以来，我国南方遭遇50年未遇的雨雪冰冻灾害。新华网长沙l月26日电，马路上的冰层坚硬如铁、光滑如玻璃，高压电线覆冰后有成人大腿般粗，为清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，高压线上送电电压为U电流为I,热损耗功率为AP;除冰时，输电线上的热耗功率需变为9AP,则除冰时（认为输电功率和输电线电阻不变）（）A.输电电流为I/9B.输电电流为9IC.输电电压为3UD.输电电压为U/3在绕制变压器时，某人将两个线圈误绕在如图5-52所示的变压器铁芯的左右两个臂上,当通以交变电流时，每个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈，而另一半则通过】2ff52马鸣风萧萧

中间的臂。已知线圈l和2的匝数比为2:1,】2ff52当线圈1输入电压为220V时，线圈2输出电压为110V当线圈1输入电压为220V时，线圈2输出电压为55V当线圈2输入电压为HOV时，线圈1输出电压为220V当线圈2输入电压为110V时，线圈l输出电压为110V图5-532008年春节前后，我国部分省市的供电系统由于气候原因遭到严重破坏。为此，某小区启动了临时供电系统，它由备用发电机和副线圈匝数可调的变压器组成，如图5-53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，贝9()图5-53当发电机输出的电压发生波动使▼1示数小于正常值，用电器不变时，应使滑动触头P向上滑动当发电机输出的电压发生波动使V；示数小于正常值，用电器不变时，应使滑动触头P向下滑动如果t示数保持正常值不变，那么当用电器增加时，滑动触头P应向上滑动如果-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TOC\o"1-5"\h\z&在图5-54所示电路中，L为电感线圈，P为灯炮，电流表内阻为0,电压表内阻无限大，交变电流源的电压u=220J2sin100ntV。若保持电压的有效值不变，只将电源频率改为匸0100Hz，下列说法正确的是()[丫A.电流表示数增大B.电压表示数增大C.灯泡变暗D.灯泡变亮一图5-55为一输电系统，A地有一台升压变压器，B地有一台匝数比为10:1的降压变&B两地输电线的电阻是20Q，求:圏5-55压器，降压变压器副线圈上的电流为100A,输出功率是B两地输电线的电阻是20Q，求:圏5-55(1)升压变压器输出端的电压。(2)若不用变压器，要在B地得到同样大小的电流和电功率，那么在A地要用多大的电压将电能输出？(3)两情况下输电线上损耗功率之比是多少？如图5-56所示，abed是交流发电机的矩形线圈，ab=30cm，bc=10cm,共50匝，它在B=0.8T的匀强磁场中绕中心轴oo'顺时针方向匀速转动，转速为480r/min,线圈的总电阻为r=lQ，外电阻为R=3Q试求：线圈从图示位置转过1/4转的过程中，电阻R上产生的热量和通过导线截面的电量；电流表和电压表的读数；如图5-57甲所示，是一种自行车上照明用的车头灯发电机的结构示意图，图中N、S是一对固定的磁极，abed洋凍小轮小肚屯机图5-.17为固定转轴上的矩形线圈，转轴过be边中点，与ab边平行，它的一端有一半径ro=1.0em的摩擦小轮，小轮与自行车车轮的边缘相接触，如图乙所示。当车轮转动时，因摩擦而带动小轮转动，从而使线圈在磁极间转动，产生正弦交洋凍小轮小肚屯机图5-.17马鸣风萧萧》》》》》》》》》积一时之跬步臻千里之遥程《《《《《《《《《《《《》》》》》》》》》积一时之跬步臻千里之遥程《《《《《《《《《《《《马鸣风萧萧马鸣风萧萧变电流，给车头灯供电。已知自行车车轮半径r=35em,线圈有n=800匝，线圈横截面积S=20cmz，总电阻Rl=40Q,磁场的磁感应强度B=0.01T，车头灯电阻Rz=10Q。假定摩擦小轮与自行车车轮之间无相对滑动，当车轮转动的角速度s=8rad/s时，求:(1)发电机线圈转动的角速度；(2)车头灯中电流的有效值。(3)从图示位置转过180。过程中的平均感应电动势。A组匕I)去B3.ACD4.I)5.C6.D7.H&BCD9,ABC110.A1LB12.A13.14.220Vt311V*0.02s.3«OV*537V・閃！1氏0,02s15*(1)50V(2)壽吕(3)1250J16.2250V)7.11乳133:1I提示;设升圧变压矗匝数比汕—原线圈的电压为儿副线圈的电压为仏电流为5输人功率”・输岀功率耳#降压变压器匝数比旳：吨，原线圈的电圧为电流为丄“输入功率巴，副线圈的电压为「电流为g输电线上的功率损失为/」・也压损失为丛几电阻为乩水的流凰为Q,发电机效率为/水的密度为円頂力峥能为氐发电机通过流水发电、水的重力势能转化为电能，由此町得E軾=3曲发电机的输入功率R=¥=Q他h：输出功率已=q卩“输电线上的功率损失为aP=5%P2cX2=爲乩Pt=hV,,由此叫得口=J朋戛旦代人数据，得U,=2^0VQ'''发屯机的输岀电压即为原线圈的电压升压变压器匝数比叫：険=口；V,可得m1712=15032800=118降压变压器的输入电压17严5—乩匚比匸3?=140V降压变压器I网数比论5=叫=U.=133：11B组j.BI)2.AC3.D4.B5.D6.I.J[)7.AC：8.4(1)1400V(Z)2120V提示：(1〉降压变压器输出功率凫一『気几，代人可得Uz-120VD降压变压荐U：；U；=10；l,可得U：=1200X由厲=打削・可得h10A；MT=A乩可得血=伽V"线路上的功率损失3P=你=2000WL.升压变压器输出电压U2=U；+AL'-1400V。㈡)不用巒压器时卜尸也亠】2k\VtI】｛｝〔〕AF\=匕I=卜R+F出*可得U=2120\©⑶