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(选修3-2)5交变电流单元测试题1


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高二物理 交变电流 单元测试
一、选择题 1、一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,当线圈通过中性面时( A. 线圈平面与磁感线方向垂直 B. 通过线圈的磁通量达到最大值 C. 通过线圈的磁通量变化率达到最大值 D. 线圈中的电动势为零 2、一只标有“220V,100W”的灯泡接在 U=

311sin314tV 的交流电源上,则( A. 该灯泡能正常发光 B. 与灯泡串联的电流表读数为 0.64A C. 与灯泡并联的电压表读数为 311V D. 通过灯泡的电流 i ? 0.64 sin 314tA 3、矩形线圈长为 a,宽为 b,在匀强磁场中以角速度 ? 绕中心轴匀速转动。设 t=0 时线圈平 面与磁场平行,匀强磁场的磁感应强度为 B,则线圈中感应电动势的即时值为( A. B? ab sin ? t B. 2 B? ab cos? t C. 2 B? ab sin ? t D. B? ab cos? t ) ) )

4、如图 1 电路中,已知交流电源电压 u=200sin100π tV,电阻 R=100Ω .则电流表和电压表 的示数分别为 A.1.41A,200V B.1.41A,141V C.2A,200V D.2A,141V 图1 [ ]

5、如图 2 所示为一理想变压器,S 为单刀双掷开关.P 是滑动变阻器的滑动触头,U1 为加 在原线圈两端的电压,I1 为原线圈中的电流强度,则: A.保持 U1 及 P 的位置不变,S 由 a 合到 b 时,I1 将增大 B.保持 P 的位置及 U1 不变,S 由 b 合到 a 时 R 消耗的功率减小 C.保持 U1 不变,S 合在 a 处,使 P 上滑,I1 将增大 D.保持 P 的位置不变,S 合在 a 处,若 U1 增大,I1 将增大 图2 [ ]

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6、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 3 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 7、在远距离输电时,输送的电功率为 P,输电电压为 U,所用导线电阻率为ρ ,横截面积 为 S,总长度为 L,输电线损耗的电功率为 P′,用户得到的电功率为 P 用,则 P′、P 用 的关系式正确的是: ( ) 图3

8、理想变压器副线圈通过输电线接两个相同的灯泡 L1 和 L2,输电线的等效电阻为 R,开始 时,开关 S 是断开的,如图图 4 所示,在 S 接通后,以下说法正确的是( A. 灯泡 L1 两端的电压减小 B. 通过灯泡 L1 的电流增大 C. 原线圈中的电流增大 D. 变压器的输入功率增大 图4 9、如图 5 所示,A、B、C、D 是四个相同的白炽灯,都处于正常发光状态,则图中 ab、cd 两端电压 U1 与 U2 之比是:( A.3∶1 C.3∶2 ) B.4∶1 D.2∶1 )

图5

10、 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
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D.降压变压器次级线圈两端的电压变小 二、填空题 11、一个按正弦规律变化的交流电流的图象如图 6 所示. 根据图象可以知道 (1)该交流电流的频率是____. (2)该交流电流的有效值是____. (3)该交流电流的瞬时值表示式____. (4)当 t= ____T(周期),该电流的大小与其有效值相等. 图6

12、图 7 中的理想变压器原线圈接 220V 交流电压, 副线圈 A 接 4Ω 电阻,B 接一个“10V、24W”的电灯. 已知 A 组线圈 39 匝,两端电压为 6V,灯泡 L 正常发光, 由此可见原线圈匝数为____,通过原线圈电流为____. 图7 三、计算题 13、矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴转动,线圈共 100 匝,转动的角速度为 π /3(rad/s),在转动过程中穿过线圈磁通量的最大值为 0.03Wb,则: (1)线圈平面转到与磁感线平行时,感应电动势为多少? (2)当线圈平面与中性面夹角为π /3 时,感应电动势为多少?

14、N 匝矩形线圈长 L1,宽 L2,电阻为 r,通过滑环 M、N 和 电刷 a、b 与电阻为 R 的电阻组成闭合电路,电路中连有安培 表和伏特表,现使线圈绕垂直于磁场方向的轴 OO’以角速度 ? 匀速转动,如图 8 所示,求: (1)转动过程中安培表和伏特表示数; (2)使线圈匀速转动一周,外力作的功。 图8

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15、某小水电站发电机输出的交流电压是 500V,输出电功率为 50kW。如果用电阻为 3? 的 输电线向远处的用户送电, 这时用户得到的电压和电功率是多少?假如要求输电线上损失电 功率不超过输出电功率的 0.6%,则在电站要安装一个升压变压器,到达用户后再用降压变 压器降为 220V 供用户使用,假定变压器为理想变压器,则升压变压器和降压变压器的原副 线圈匝数比各是多少?

16、如图 9 所示,一个被 x 轴与曲线方程 y=0.2 sin10 ?x/3(m)所围的空间中存在着匀强 磁场.磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度 B=0.2 T.正方形金属线框的边长是 0.40 m,电 阻是 0.1 ?,它的一条边与 x 轴重合.在拉力 F 的作用下,线框以 10.0 m/s 的速度水平向右 匀速运动.试求: (1)拉力 F 的最大功率是多少? (2)拉力 F 要做多少功才能把线框拉过磁场区?

图9

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参考答案
一、选择题 1.ABD 2.AD 3.D 4.B 5.ABD 6.D 7.BD 8.ACD 9.B 10.CD 二、填空题 11.50HZ 12.1430 三、计算题 13.(1) ? V ;(2) 3 ? V /2 14.14A 0.15? 20sin100π tA 0.125

I?
14. (1)

NBL1 L2?

2?R ? r?

;U ? IR ?

NBL1 L2?R 2?R ? r?
(2)

??N 2 B 2 L12 L2 2
R?r

V ,得到功率 200kW。 15.(1)用 500V 电压输电,用户得到电压 U ? 200
(2)高压输电,升压器 n1 :n2 ? 1:10 16.(1)1.6W (2)0.048J

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