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交变电流 单元综合测试题


交变电流单元综合测试题
一、选择题
1、某交变电流的方向在 1s 内改变 100 次,则其周期 T 和频率 f 分别为( A、T=0.01s B、T=0.02s C、f=100Hz D、f=50Hz )

2. 一矩形线圈,绕垂直于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 的变化如图所示.下面说法中 正确的

是: ( ) A.t1 时刻通过线圈的磁通量为零 B.t2 时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大 C.t3 时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大 D.每当 e 变换方向时,通过线圈的磁通量绝对值都为最大。 3、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( ) 2 2 2 2 A. (2π l nB) /P B.2(π l nB) /P 2 2 2 2 C.(l nB) /2P D.(l nB) /P u,串联在 4.如图为理想变压器原线圈所接交流电压的波形。原、副线圈匝数比 n1∶n2=10:1 原线圈电路中电流表的示数为 1A,下列说法正确的是( ) 2 A.变压器输出端所接电压表的示数为 20 2 V B.变压器的输出功率为 200W C.变压器输出端的交流电的频率为 50Hz D.穿过变压器铁芯的磁通量变化率的最大值为 20 2 Wb/s
n2
200

A
l B u/V

0 5 2 -200 . 如 图 4 - 5 所 示 为 理 想 变 压 器 原 线 圈 所 接 A交 流 D电 压 的 波 形 。 原

t/s
0.02

0.01

5.如图所示,某理想变压器的原、副线圈的匝数均可调节,原线 圈两端电压为一最大值不变的正弦交流电,在其它条件不变的情 况下,为了使变压器输入功率增大,可使( ) A.原线圈匝数n1增加 C.负载电阻R的阻值增大 B.副线圈匝数n2增加 D.负载电阻R的阻值减小 )

6.下列所示的四个图中,能正确表示电流互感器工作的是哪个(

A A B C

7. 如图所示中 A、B、C、D 是 4 种亮度可调的台灯的电路示意图,它们所用的白炽灯泡 相同,且都是“220V,40W” ,当灯泡所消耗的功率都调到 20W 时,哪种台灯消耗的功率 最小?( )

A B C D 8. 某发电厂原来用 11kV 的交流电压输电,后来改用升压变压器将电压升高到 220kV 输电, 输送的电功率都是 P,若输电线路的电阻为 R,则下列说法中正确的是( ) A. 据公式 I ? P / U ,提高电压后输电线上的电流降为原来的 1/20 B. 据公式 I ? U / R ,提高电压后输电线上的电流增为原来的 20 倍 C. 据公式 P ? I R ,提高电压后输电线上的功率损耗减为原来的 1/400
2

D. 据公式 P ? U / R ,提高电压后输电线上的功率损耗将增大为原来的 400 倍
2

9.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升压变压器 升压, 然后通过输电线路把电能输送到远处用户附近的降压变压器, 经降低电压后再输送至 各用户.设变压器都是理想的, 那么在用电高峰期, 随用电器电功率的增加将导致 ( ) A. 升压变压器初级线圈中的电流变小 B. 升压变压器次级线圈两端的电压变小 C.高压输电线路的电压损失变大 D.降压变压器次级线圈两端的电压变小 10.为了使需要传递的信息(如声音、图像等)载在电磁波上发射到远方,必须对振荡电流进行 ( ) A.调谐 B.放大 C.调制 D.检波 11. 下列关于电磁波的叙述中,正确的是( ) A. 电磁波是电磁场由发生区域向远处的传播 B. 电磁波在任何介质中的传播速度均为 3.00 ? 10 8 m / s C. 电磁波由真空进入介质传播时,波长将变短 D. 电磁波不能产生干涉、衍射现象 12.关于变化的磁场产生电场的说法,正确的是( ) A.只有在垂直于磁场的平面内存在闭合电路时,才在闭合电路中有电场产生 B.不论是否存在闭合电路,只要磁场发生了变化,就会产生电场 C.变化的磁场产生的电场的电场线是闭合曲线 D.变化的磁场产生的电场的电场线不是闭合曲线

二、填空题
13、 用电压 U 和 kU 通过同距离相同材料的输电线向用户输送同样的总功率,若要求输电线 损失的功率相同,则前后两种情况输电线的横截面积之比为___________,若采用同样粗细 的导线输电,则前后两种情况输电线损失的功率之比为________________。

14、一面积为 S 的矩形线圈在匀强磁场中以一边为轴匀速转动,磁场方 向与轴垂直,线圈中的感应电动势如图所示,感应电动势的峰值和周期 可由图中读出,则磁感应强度 B=_______________。在 t ? 圈平面与磁场的方向夹角为____________。 15 某交变电流的电压随时间的变化规律如图所示,则此交变电流的频率为 压加在 10 ?F 的电容器上,则电容器的耐压值不应小于 ,如将该电

T 时刻,线 12

。如将该电压加在一阻值为

1k? 的纯电阻用电器上,用电器恰能正常工作,为避意外,该电路中保险丝的额定电流不
能低于 为 。
u/v 200 0 -200 0.01 0.02

,如将该电压加在辉光电压为 100V 的氖管上,则每分钟内氖管发光时间

0.03

t/S

三、计算题
16、发电机转子是 100 匝边长为 20cm 的正方形线圈,将它置于 B=0.05T 的匀强磁场中,绕 着垂直于磁场方向的轴以 ? ? 100?rad / s 的角速度转动,转动开始时线圈平面与磁场方向 垂直,已知线圈的电阻为 2 ? ,外电路的电阻为 8 ? ,试求: (1)交变电流的瞬时表达式; (2)外电路上所消耗的功率; (3)如保持转子匀速转动, 外力每分钟需要对转子所做的功; (4)从计时开始,线圈转过 ? / 3 的过程中,通过外电阻 的电量;

17 有条河流,流量 Q=2m3/s,落差 h=5m,现利用其发电,若发电机总效率为 50%,输出电 压为 240V,输电线总电阻 R=30Ω,允许损失功率为输出功率的 6%,为满足用电的需求, 则该输电线路所使用的理想的升压、降压变压器的匝数比各是多少?能使多少盏“ 220V, 100W”的电灯正常发光?(g=10m/s2)

参考答案: 题号 答案 1 bd 2 d 3 b 4 bcd 5 bd 6 d 7 c 8 c 9 cd 10 c 11 ac 12 bc

13、K2,K2

EmT ? , 2?s 6 15. 50 Hz , 200V , 0.14 A , 40 S
14、 16、(1) i ? 6.28 sin 314t ( A) (4) q ? 10 C 17. 解:设ρ 为水的密度,ρ =1.0×103kg/m3. 电源端:P 输出=Qρ gh×50%=5×104w 输出电压 U0=240V 线路损耗Δ P 损=I 送 2R I 送=
P输出 ? 6% ?P 5 ? 10 4 ? 0.06 = = A=10A R R 30 P输出 I送 5 ? 10 4 V=5 ? 10 3 V 10
?2

(2) P外 ? 158W

(3) W ? 11831J

送电电压 U 送=



升压变压比:n1∶n2=U0∶U 送=6∶125 输电线损失电压Δ U=I 送 R=10×30V=300V U1=U 送-Δ U=4700V U2=220V 升压变压比:n3∶n4= U1∶U2=235∶11 灯盏数 N=
P输出-?P P灯 = 5 ? 10 4 -5 ? 10 4 ? 0.06 =470 100


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