济南高中物理选修二交变电流经典习题课后培优

一、选择题1.如图所示，三只完全相同的灯泡L1、L2、L3分别与电感线圈、电容器和电阻串联后接在同一交流电源上，供电电压瞬时值为u『Umsin31t，此时三只灯泡亮度相同。现换另一个电源供电，供电电压瞬时值为u2=Umsin321,32=13仔U刀保持不变，则改换电源后( )A.L1灯比原来暗 B.L2灯比原来暗C.L3灯比原来暗 D.LjL2、L3三灯亮度仍然相同2.如图所示，在以水平线段AD为直径的半圆形区域内有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的有界匀强磁场。现有一个闭合导线框ACD（由细软弹性电阻丝制成），端点4D固定。在竖直面内，将导线与圆周接触的C点以恒定角速度①（相对圆心。）从八点沿圆弧移动至D点，使导线框上产生感应电流。设导线框的电阻恒为r，圆的半径为R,从八点开始计时，下列说法正确的是（）A 0 DA.导线CD始终受到指向圆心。的安培力B.C到达圆弧最高点时导线框中感应电动势的最大C.导线框中感应电动势的最大值为2BR加 兀 B2R43D.C点从A转至D过程中导线框中产生的焦耳热为一-2r3.如图所示，某旋转磁极式发电机的转子有两对磁极，将定子线圈的输出端接在一理想变压器的原线圈上，不计定子线圈的电阻。当转子以25r/s的转速匀速转动时，在定子绕组中产生频率为50Hz的正弦交流电。若使转子以50r/s的转速转动，则（ ）AA.电流表A的示数变为原来两倍B.电压表V的示数不变C.电阻R上交流电的频率为25HzD.变压器铁芯中磁通量变化率的最大值变为原来4倍.每年冬季，我国北方总会迎来冰冻雨雪天气，图为电力公司工作人员监测高压电线覆冰厚度，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，高压线上输电电压为u,电流为I，热损耗功率为AP；除冰时，输电功率，输电线电阻不变，输电线上的热损耗功率为4AP，则除冰时（ ）U IA.输电电压为-B.输电电流为4C.输电电压为4U D.输电电流为4/.图甲是某燃气灶点火装置的原理图。转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交流电压，并加在一理想变压器的原线圈上，电压表为交流电表。当变压器副线圈电压值大于5000V时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。则下列说法正确的是A.开关闭合后，电压表示数为5VB.转换器产生的交流电在1s时间内电流变化5次

C.若原、副线圈匝数比至少满足1:1000才能使钢针放电D.若原、副线圈匝数比为1:2000,在一个周期内钢针放电时间为0.1s6.下列说法正确的是（ ）A.导体做切割磁感线运动，导体内一定会产生感应电流B.电磁感应现象中，感应电流的磁场总是跟原来的磁场方向相反C.交流电设备上所标的电压和电流值都是交变电流的最大值D.穿过闭合线圈的磁通量发生变化，线圈中一定有感应电流.在如图所示的电路中，,、l2、l3是三盏相同的灯泡.当a、b两端接交流6V时，三盏灯的发光情况相同.若将a、b两端接直流6V时，稳定后观察到的现象是（）A.三盏灯的亮度相同 B.，不亮，L、L3的亮度相同C.匕不亮，L2比L3亮 D.匕不亮，4比L2亮.一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的0-1图象如图所示。下列说法中正确的是（ ）t=0时刻线圈在中性面位置，磁通量为零，磁通量的变化率为零t=0.01s时线圈产生的感应电动势最大t=0.02s时线圈磁通量的变化率为零t=0.03s时线圈中的电流方向发生改变9.如图所示，理想变压器原、副线圈接有额定电压均为20V的灯泡A和B，当输入u=220<12sin100^t（V）的交流电时，两灯泡均能正常发光，设灯泡不会被烧坏，下列说法正确的是（ ）法正确的是（ ）A.原、副线圈匝数比为11：1B.原、副线圈中电流的频率比为11：1C.当滑动变阻器的滑片向下滑少许时，灯泡B变亮D.当滑动变阻器的滑片向下滑少许时，灯泡A变亮10.如图所示，一理想变压器的原、副线圈匝数之比为%：n2=55:1，原线圈接入电压u=220y2sin100兀t（V）的交流电源，图中电表均为理想电表，闭合开关后，当滑动变阻器的滑动触头P从最上端滑到最下端的过程中，下列说法正确的是（ ）A.副线圈中交变电流的频率为100HzB.t=0.02s时，电压表的示数为0C.电流表的示数先变小后变大D.定值电阻R消耗的功率先变大后变小11.调压变压器就是一种自耦变压器，它的构造如图乙所示。线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上，CD之间输入交变电压，转动滑动触头P就可以调节输出电压。图乙中两电表均为理想交流电表，RjR2为定值电阻，R3为滑动变阻器。现在CD两端输入图甲所示正弦式交流电，变压器视为理想变压器，那么（ ）甲乙A.由甲图可知CD两端输入交流电压u的表达式为u=36,5sin1001（V）B.当滑动触头P逆时针转动时，MN之间输出交流电压的频率变大C.当滑动变阻器滑动触头向下滑动时，电流表读数变大，电压表读数也变大D.当滑动变阻器滑动触头向下滑动时，电阻R2消耗的电功率变小一交流电流的图象如图所示，由图可知，下列错误的说法是（ ）A.用电流表测该电流其示数为10AB.该交流电流的频率为100HzC.该交流电流通过10Q电阻时，电阻消耗的电功率为1000WD.该交流电流瞬时值表达式为i=10sin628t（A）一个100匝矩形导线圈产生的正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示。由图可知（）A.该交流电的电压瞬时值的表达式为u=100sin（25t）VB.当t=10-2s时，磁通量最大C.当t=10-2s时，线圈转动过程中磁通量变化率为100wb/sD.若将该交流电压加在阻值为R=1000的电阻两端，则电阻消耗的功率是50W一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻R1、R2和R3的阻值分别为3。、1Q和4Q,A为理想交流电流表，U为正弦交流电压源，输出电压R的有效值恒定当开关S断开时，电流表的示数为I;当S闭合时，电流表的示数为4/。该变压器原、副线圈匝数的比值为（）A.2 B.3 C.4 D.5.如图所示，理想变压器原线圈接一正弦交变电源，其电压的有效值恒定不变，两个副线圈的匝数分别为n1和n2,所接电阻分别为R1和R2,且R2=4R1。不计电流表内阻，当只闭合S1时，电流表示数为1A,工、S2都闭合时，电流表示数为2A,则n1：n2等于（）A.1:1 B.1:2 C.1：3 D.1:4二、填空题.如图，电阻为八面积为S的单匝矩形线圈，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO轴以角速度⑴匀速转动，外电路电阻为R，图示时刻线圈平面与磁场垂直，此时理想交流电流表的示数为，在线圈转过一周的过程中，电阻R产生的焦耳热为XXXXXX.李明最近购买了一台冷热两用空调，这台空调的说明书主要技术数据如下表所示。电源电压220V电源电压220V频率50Hz额定制冷功率1320W额定制热功率1420W(1)空调工作时应选下图中(1)空调工作时应选下图中孔插座(填“二〃或“三〃)。⑵空调正常制冷时工作电流为A,连续正常制冷30min消耗的电能为kW.h。.如图所示。4和L2是输电线，甲、乙是两个互感器，通过观测接在甲、乙中的电表读数，可以间接得到输电线两端电压和通过输电线的电流。若已知图中n1：n2=100:1，2：n4=1:10,V表示数为220V,A表示数为10A,则甲是，输电线两端电压是;乙是，输电线两端电流是。.利用垃圾发电可减少垃圾堆放，消除细菌和减少传染病传播，减少大气污染。中国第一座垃圾电站在深圳市，日处理垃圾300吨，发电功率500kW。当采用10kV电压输电时，安装在输电线路起点的电度表和终点的电度表一昼夜读数相差2400kW-h，则输电线上的总电阻为—Q，若要使输电线上损失的功率变为输送功率的1.25%，则输电电压应提高到v。.如图所示，单匝矩形线框面积为S，电阻为R，处于水平方向匀强磁场中，磁感应强度为B.线框可以绕着AB边以角速度①匀速运动，当线框转至如图位置时为计时起点，

'J'J(1)线框中感应电动势的最大值E= ^m(2)线框中感应电流的瞬时值表达式为.(3)线框从此位置开始转过90。的过程中，通过线框的电量q=.(4)一个周期内线框中产生的热量Q=.21.如图所示，理想变压器初级线圈接在220V正弦交流电源上，负载是一阻值为R=10Q的电阻，次级线圈b、c间匝数为10匝，当把电键K从b掷向c,通过R的电流增加了0.2A,则此变压器铁芯中磁通量的最大变化率为wb/s22.在“22.在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系〃实验中，(1)变压器两个线圈接如图所示的匝数，多用电表选择开关如图所示，用多用电表测量两个线圈的结果如图所示，则图3所示电压值为（填“5.7V〃或“1.37V”），则连接电源的是线圈（填“左边的〃或“右边的〃）.（2）下列说法正确的是（）A.变压器工作时副线圈电压频率与原线圈相同B.线圈用直流电压输入时，副线圈两端有恒定的电压仁为了人身安全，低压交流电源的电压不要超过12VD.绕制升压变压器原、副线圈时，副线圈导线应比原线圈导线粗一些好.如图所示，一理想变压器上绕有A、B、C三个线圈，匝数比nA：nB：nC=4：2：1,在副线圈B和C的两端各接一个相同的电阻R,当原线圈A与交变电源连接时，交变电流表A2的示数为I。，B、C线圈两端电压之比为交变电流表A1的示数为A..如图所示，理想变压器原副线圈匝数之比为4：1,原线圈接入一电压为u=U0sin3t的交流电源，副线圈接一个R=27.50的负载电阻，若U0=220\；2V,3=100nHz,则副线圈中电压表的读数为，原线圈中电流表的读数为 。.如图所示为某正弦交变电流的图像，其最大值为—，线圈转动的角速度为.如图所示为正弦交流电经过整流器处理后的电压波形，其电压的有效值是.如图所示为一交变电压随时间的变化图象，求交变电压的有效值。.如图，理想变压器原线圈与一个20V的交流电源相连，副线圈并联两个不同的小灯泡a和b,小灯泡a的额定功率为0.8W，正常发光时电阻为20Q,已知两灯泡均正常发光，流过原线圈的电流为0.12A，试计算：(1)原、副线圈的匝数比；(2)流过灯泡b的电流。.如图所示，理想变压器原线圈与10V的交流电源相连，副线圈并联两个小灯泡a和b,小灯泡a的额定功率为0.3W,正常发光时电阻为300.已知两灯泡均正常发光，流过原线圈的电流为0.09A,则2(2)流过