《交流电》习题一、 交变电流的产生1.一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生感应电动势,下面说法正确的是A .当穿过线圈的磁通量最小时,感应电动势最小B .当穿过线圈的磁通量最小时,感应电动势最大C .当穿过线圈的磁通量是零时,感应电动势最小D .当穿过线圈的磁通量是零时,感应电动势最大2.已知交变电流的瞬时值的表达式是i =5sin50πt (A), 从t=0到第一次出现最大值的时间是:A .6.25秒B .1/200秒C .1/150秒D .1/100秒3.如图1示的正弦交流电流,其流瞬时值的表达式为 ________________________。
图 1 图 24.如图2所示的交流电电流的瞬时值的表达式为___________________________,已知时间t =0.0025秒时交流电电流的值为14.14安。
5.一单匝线圈面积为S ,在磁感强度为B 的匀强磁场中,以角速度ω匀速转动,其感应电动势e =εm sin ωt ,则下面判断正确的是A .εm = BS ωB .ωt 是线圈平面和中性面之间的夹角C .εm = nBS ωD .ωt 是线圈平面和中性磁场方向的夹角6.图3为单匝线圈面积为S 在磁感强度为B 的匀强磁场中匀速转动,感应电动势e =εm sin ωt, 感应电流 i =I m sin ωt(1) 在题中将线圈的转速提高一倍其他条件不变则电动势的表达式为A .e =εm sin ωtB .e =2εm sin ωtC .e =2εm sin2ωtD .e =εm sin2ωt (2) 题中产生的最大感应电流为I m 要使感应电流的最大值变为2I m 可用的方法是:A .把磁感应强度变为2B B .把转动角速度变为2ωC .用同样的导线做成一个面积为2S 的线圈图3D .用同样的导线做成一个每边都是原长2倍的线圈7.若上题中线圈是正方形边长为0.2m ,磁感应强度B =1T ,转动角速度 ω=500π rad/s ,线圈每条边的电阻都为R =10Ω,那么图示位置时(1) 回路中的电流强度为A .0AB .12.5AC .1.57AD .πA(2) bd 两点电势差为:A .0VB .500VC .62.8VD .125.6V8.如图4所示,在磁感强度B =10T 的匀强磁场中有一矩形线圈abcd,其电阻 R =10Ω,初始放置时线圈平面与磁感线平行,已知线圈ab =15cm ,ad =10cm ,线圈绕对称轴OO’转动,且转速为50转/秒。
求:(1) 线圈得到的感应电动势峰值是多大?(2) 如图规定感应电流方向abcd 为正方向,且开始时ab 边沿纸面向外的方向旋转,写出感应电流i 的表达式。
二、表征交变电流的物理量9.i =5sin314t (A)的最大值为_______,有效值为________, 周期为_______ 。
10.关于交变电流的几种说法正确的是A .使用交变电流的电气设备上所标的电压电流值是指峰值B .交流电流表和交流电压表测得的值是电路中的瞬时值C .跟交变电流有相同热效应的直流电的值是交流的有效值D .通常照明电路的电压是220伏,指的是峰值。
11.一只矩形线圈在匀强磁场中转动产生的交流电动势e =10sin4πt (V) 则A .交流的频率是4πHzB .当t =0时线圈平面跟磁感线垂直C .当t =0.5时,e 有最大值D .交流的周期是0.5s图412.一只标有“220V 100W”的电炉,接入U =156sin314t(V)的电路上问(1) 与电炉串联的交流电流表、并联的交流电压表的读数各为多大?(2) 电炉的实际功率多大。
13.有一电阻加在它两端的电压U =282sin100πt(V)实际消耗的电功率200W ,求通过该电阻的交变电流有效值和瞬时值。
14、如右图所示,是一个交变电流的电流强度i 随时间t 变化的规律。
此交变电流的有效值是 A.52A B.5A C.3.52A D.3.5A15.一正弦式电流的有效值为3A 频率为50Hz 则此交流电路的瞬时值表达式可能是:A .i =3sin314t (A)B .i =32sin314t (A)C .i =3sin50t (A)D .I =32sin50t (A)16.一交流电压U =537.4sin100t (v),求它的最大值,有效值、周期并以t 为横坐标轴画出它的图象。
17.使右图5中所示的交流电通过10Ω的电阻R ,则R 的发热功率为___________ 用交流电流表测量,此电流表的读数为___________。
图5t /s18.一根电阻丝接入100v的电路中,在1min内产生的热量为Q,同样的电阻丝接入正弦式电流路中在2min内产生的热量也为Q,则该交流电路中的电压峰值为:A.141.4V B.100V C.70.7V D.50V三、电感器和电容器对交流的作用19、如图所示,三只完全相同的灯泡a、b、c分别与电阻R、电感L、电容C串联,再将三者并联,接在220V,50Hz的交变电压两端,三只灯泡亮度相同。
若接在220V,60Hz的交变电压两端,则A.三只灯泡亮度不变B.三只灯泡都将变亮C.a亮度不变,b变亮,c变暗D.a亮度不变,b变暗,c变亮20、三个电流表A1、A2、A3分别与电容、电阻、电感串接在一起,接到一电压最大值不变但频率可变的交流电源上,当使交变电流的频率增加时,下列说法正确的是( )A、三个电流表示数不变B、三个表的示数都增加C、A2表的示数不变D、A3表的示数变小21、在收音机上我们常常能看到一些只绕几圈而且没有铁芯的线圈,它的作用是( )A、阻碍高频成分,让低频和直流成分通过B、阻碍直流成分,让低频成分通过C、阻碍低频成分,让直流成分通过D、阻碍直流和低频成分,让高频成分通过22、某线圈接到交变电压两端时流过的电流为I,把线圈拉直变成导线再次接入同一交变电压上,流过的电流为I’,则( )A、I>I’B、I<I’C、I=I’D、无法比较23、对交变电流能够通过电容的正确理解是( )A、交变电流能够使电容器极板间的绝缘介质变成导体B、交变电流能够使自由电荷通过电容器两极间的绝缘介质C、交变电流能够使电容器交替进行充电和放电,电路中就有了电流,表现为交流通过了电容器D、交流“通过”了电容器,实际上自由电荷并没有通过电容器极板间的绝缘介质24、如图所示,在真空中速度V=6.4⨯107m/s ,的电子束,连续地射入两平行极板间,极板长度为L=8.0⨯10-2m ,间距为d=5.0⨯10-3m 。
两极板不带电时,电子束沿两极板之间的中线通过。
在极板上加一50HZ 的交变电压U=U 0sin ωt ,如果所加电压的最大值为U 0超过某一值U C 时,将开始出现以下下象,电子束有时能通过两极板;有时间断不能通过。
(1) 求U C 的大小(2) 求U 0为何值时才能使通过的时间和间断时间之比为2:1。
(电子质量m=9.1⨯10-31kg)三、变 压 器19.一原副线圈本身电阻不计的理想变压器,原线圈匝数为n 1, 副线圈匝数为 n 2,则A .副线中的两端电压U 2和原线圈的两端电压U 1之比为12n n B .副线中的电流I 2和原线圈的电流I 1之比为12n n C .副线圈中输出功率P 2与原线圈中输入功率P 2之比为2122n n D .副线圈中输出功率P 2与原线圈中输入功率P 2之比为12n n 20.用U 1、U 2、I 1、I 2代表一理想变压器原副线圈的电压和电流,下面说法正确的是: A .U 2与匝数成正比,U 1随U 2的增加而增加 B .I 2与匝数成反比,若I 2增加则I 1减少C .21I I =常数,I 1随I 2的增大而增大D .21I I =常数,I 2随I 1的增大而增大 21.如图7在有变压器的交流电路中,A 1,A 2都是交流电流表,在开关原来闭合情况下再将开关断开,两只电流表的读数如何变化?A.A1变大,A2变小B.A1变小,A2变大C.A1 A2都变小D.A1 A2都变大图 7 22.一台理想变压器原线圈加220V交流电压,在副线圈的两端电压是12V,现将副线圈增添24匝后,副线圈的电压升至16v则原线圈的匝数为______, 副线圈原来的匝数为______。
23.理想变压器原线圈为1320匝,副线圈60匝在副线圈上接上一个10Ω的电阻,通过它的电流强度为1安,则原线圈的电压为_____伏,输入功率是_____ 瓦,在其他条件不变时,若将副线圈匝数加倍,则原线圈中电流将变为_________。
24.采用变压器给负载供电,哪些办法可以减少变压器的输入功率A.减少原线圈的匝数,其他条件不变 B.增加原线圈的匝数,其他条件不变C.减小负载R的阻值,其他条件不变 D.增加负载R的阻值,其他条件不变25.右图8所示变压器的n1∶n2=3∶1,次级接3个相同的灯泡均能正常发光,初级线圈串有一个相同的灯泡那么A.灯L也正常发光B.灯L比另3个暗C.灯L将会烧毁D.不能确定图 826.如图9,理想变压器的原副线圈分别接有相同的白炽灯,原副线圈匝数比n1∶n2=2∶1,电源电压为U, 求B灯两端电压U B=?图 927.一个变压器有5V、6V、350V三个副线圈,原线圈接在220V电压上,当5V线圈输出功率为6W、6V线圈接6Ω的电阻,350V线圈中有400mA电流时,原线圈中电流是多少?两个,副线圈2 的匝数n2=30匝,与一个标有“12V 12W”的灯泡组成闭合回路,且灯泡L正常发光,副线圈3的输出电压U3=110V,与电阻R组成闭合回路,通过电阻R的电流强度为0.4A,求(1) 副线圈3的匝数n3=?(2) 原线圈匝数n1=?及流经它的电流强度I1=?图 10四、远距离输电29.远距离输电时,在输送的电功率不变的条件下A.只有增大导线的电阻,才能减小电流,提高输电效率B.只有提高输电电压,才能减小电流,提高输电效率C.提高输电电压势必增大输电导线上能量的损耗D.提高输电电压势必增大输电导线上电流30.在远距离输电中,当输电线的电阻和输送的电功率不变时,那么A.输电线路上损失的电压与输送电流成正比B.输电的电压越高,输电线路上损失的电压越大C.输电线路上损失的功率跟输送电压的平方成反比D.输电线路上损失的功率跟输电线的电流成正比31.远距离输送一定功率的交流电,若输电电压提高n倍则A.输电导线上损失的电功率不变B.输电导线的电压损失不变C.输电导线的电功率损失原来的1/n倍D.输电导线的电功率损失是原来的1/n2倍E.输电导线的电压损失是原来的1/n倍F.输电导线的电压损失是原来的1/n2倍32.发电厂电机的输出电压为U1 发电厂至学校的的输电导线总电阻为R,通过导线的电流为I,学校得到的电压为U2则输电导线上损耗的功率可表示为:A.U12/R B.(U1-U2)2/R C.I2R D.(U1-U2)I33.某用电器离供电电源L米,线路上的电流为I,若要求线路上的电压降不超过u/2,已知输电导线的电阻率为ρ,那么该输电导线的横截面积最小值是A.ρL/R B.2ρLI/U C.U/(ρLI)D.2UL/(Iρ)34.某小水电站,输出功率P=40kW,机端电压U机=500V,向远处输电,导线总电阻R =5Ω,升压变压器匝数比为1∶5,降压变压器匝数比为11∶1,向用户供电。