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1、交变电流单元测试MA一、选择题（本大题包括 10小题，每小题 4分，共40分。）1 .闭合线圈在匀强磁场中匀速转动，产生正弦式电流i= Imsin st ,使发电机线圈匝数及转速各增加一倍，则电流的变化规律为若保持其他条件不变，A . i = 2I msin2 s tB . i= 4lmsin2 w tC . i = 2I msin s tD . i = 4lmsin s t2 .在如图1所示的电路中，a、b两端连接的交流电源既含高频交流，又含低频交流；L是一个25mH的高频扼流圈，C是一个100pF的电容器，R是负载电阻.下列说法中 正确的是ft图1A . L的作用是“通低频，阻高频”B .
2、 C的作用是“通交流，隔直流”C . C的作用是“通高频，阻低频”图1D .通过R的电流中，低频交流所占的百分比远远大于高频交流所占的百分比3 .将阻值为 5Q的电阻接到内阻不计的交流电源上，电源电动势随时间变化的规律如图所示。下列说法正确的是A .电路中交变电流的频率为0.25HzB .通过电阻的电流为2AC .电阻消耗的电功率为2.5WD .用交流电压表测得电阻两端的电压是5V4 .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，线圈中的磁通 量随时间t的变化如图3所示，下列说法中正确的是()1（）A . t1时刻感应电动势为零B . t2时刻感应电动势最大C . t3时刻通过线
3、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5 .利用超导材料零电阻的性质，可阻为0.4 Q,它提供给用电器的电功率为下的超导电缆替 代原来的输电线，保持供给用电器的功率和电压不变，那么节约 的电功率为 !t /.量的绝对值都为最大实现无损耗输电.现有一直流电路，输电线的总电40 kW，电压为800 V .如果用临界温度以A . 1 kWC. 1.6 kW（均为理（ ）B.1.6 x 103 kWD.10 kW6 .一理想变压器给负载供电，变压器输入电压不变，如图4所示.如果负载电阻的滑动片向上移动则图中所有交流电表的读数及输入功率变化情况正确的是想电表）图4A . VV2
4、不变，A1增大，A2减小，P增大B . VV2不变，A1、A2增大，P增大C. VV2不变，A1、A2减小，P减小D . V1不变，V 增大，A1减小，A2减小，P减小7.如图甲所示， 为一种调光台灯电路示意图，它通过双向可控硅电子器件 （不分得电压）实现了无级调节亮度。给该台灯接220V的正弦交流电后加在灯管两端的电压如图乙所示，则此时交流电压表的示数为（）可控硅 T:220V 卷()nr2uo 二XL他l_*A . 220VB .110V220110C. VD .-V228.交变电流电压的有效值为 6 V，它和电阻R2及电容器 C、电压表一起连接成如图所示的电路，图中电压表的读数为U1，为
5、了保证电容器 C不被击穿，电容器的耐压值为U2，电容器在电路中正常工作，则A . U 1 = 6 2 V U 2= 6 VB . U 1 = 6 V U 2 = 3 2 VC . U6V2 V U 26 VD . U 1 = 6 V U 2 6 2 V9 .如图所示，为探究理想变压器原、副线圈电压、电流的关系，将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，畐懺圈连接相同的灯泡L 1、L 2，电路中分别接了理想交流电压表 V 1、V 2和理想交流电流表A 1、A .B .C .D .10.Ai示数变大， A 1与A 2示数的比值不变 A 1示数变大， A 1与A 2示数的比值变大V 2示数变小，V
6、 1与V 2示数的比值变大V 2示数不变， V 1与V 2示数的比值不变如图所示，为了减少输电线路中电力损失，发电厂发出的电通常是经过变电所升压后通过远距离输送，再经变电所将高压变为低压.某变电所将电压u0 = 11 000 2sin 100 n tV的交流电降为220 V供居民小区用电，则变电所变压器（）A .原、副线圈匝数比为50: 1B .副线圈中电流的频率是50 HzC .原线圈的导线比副线圈的要粗D .输入原线圈的电流等于居民小区各用电器电流的总和11.(分)有一个教学用的可拆变压器，如图甲所示丁 它有两个外观基本相同的线圈 A、B,线圈外部还可以绕线.IrWxTSrl(1) 某同学
7、用一多用电表的同一欧姆挡先后测量了A、B线圈的电阻值，指针分别对应图乙中的 a、b位置，由此可推断 线圈的匝数较多(选填“A”或“B”).(2) 如果把它看成理想变压器，现要测量A线圈的匝数，提供的器材有，一根足够长的绝缘导线、一只多用电表和低压交流电源.请简要叙述实验的步骤(写出要测的物理量,并用字母表示).A线圈的匝数为nA = .(用所测物理量符号表示 )三、计算题(每分，共 50分)12 .如图所示， 一矩形线圈在匀强磁场中绕00 轴匀速转动， 磁场方向与转轴垂直 .线圈匝数 n = 40,电阻 r = 0.1 Q ,长 I 2 = 0.05 m，宽 I 2 = 0.04 m，角速度
8、宀=100 rad/s，磁 场的磁感应强度B = 0.2 T.线圈两端外接电阻 R = 9.9 Q的用电器和一个交流电流表.求：(1) 线圈中产生的最大感应电动势；(2) 电流表的读数；(3) 用电器上消耗的电功率.1013 .交流发电机的发电原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO 匀速转动。 一小型发电机的线圈共220匝，线圈面积S = 0.05m 2，线圈转动的频率为50Hz，线圈内阻不计，磁场的磁感应强度1 匚Xf x;1*XB -XT。如果用此发电机带动两个标有输出端a、b与电机之间接一个理想变压器，电路如下图。求:“ 220V11kW ”的电机正常工作，需在发电机ff0(1)
9、 发电机的输出电压为多少？(2) 变压器原副线圈的匝数比为多少？(3) 与变压器原线圈串联的交流电流表的示数为多少?14如图所示，匀强磁场磁感应强度B = 0.5 T，匝数为n= 50匝的矩形线圈，绕垂直于匀强磁场的转轴00 匀速转动，每匝线圈长为 L = 25 cm，宽为d = 20 cm.线圈每分钟转动1 500转，在匀速转动过程中，从线圈平面经过图示位置时开始计时.(1) 写出感应电动势e的瞬时值表达式；(2) 若每匝线圈本身电阻r = 0.02 Q,外接一阻值为13 Q的用电器，使线圈与外电路组成闭合电路，写出感应电流i的瞬时值表达式；(3) 若从线圈平面垂直于磁感线的位置开始计时，感
10、应电动势e 和感应电流的瞬时值表达式如何？(4) 画出(1)(2)中的e - t、i - t图象.15 .示，一小型机的输出功率两个变压器间的输电导线的总电阻7n1 n2压 U4 = 220V ,5.K迪机通过升压、降压变压器把电能输送给用户! A 50kW，输出电压 U1 = 500V，升压变压变压器本身的损耗忽略不计，求R = 15器原、副线圈匝数比为，降压变压器的输出电(1) 升压变压器副线圈两端的电压U 2(2) 输电线上损耗的电功率P损降压变压器原、畐懺圈的匝数比n3 n4单元综合测试答案(交变电流)1 .转速加倍则 =2 n n也加倍，电流的最大值I m也加倍故i = 2I msi
11、n2 w t选项A正确.答案：A2. 由电抗和电容对交变电流的作用可知,A、C、D正确.答案：ACD3. 答案：C-2解析：由e t图象可知，周期 T = 4 X 10 s,电压峰值 Um = 5V ,1所以频率f= 25Hz , A错误；TU m 5 2电压有效值U = V , D错误；22U 2电流有效值 1= A , B错误；2电阻消耗功率P = I R = 2.5W , C正确。4. t 1、t 3时刻线圈中的磁通量为零，但变化率最大，感应电动势最大；而磁通最大时， 变化率为零，感应电动势为零，当磁通量最大时，电动势E换向，故 CD对.答案：CDP40 X 103P 线=I 2r =
12、502 x 0.45.用电器的额定电流为：I = U = 800 A = 50 A，输电线上消耗功率W = 1000 W = 1 kW.所以若采用超导材料则线路上的损耗将被节约答案：A6.理想变压器输入电压不变，则输出电压不变，故表使负载电阻增大，因而，副线圈中的电流 流也将减小；输出功率P 二U I 减小,出2 2答案：CV , V示数不变；滑片 p向上移,1 2I 2减小，由于电压比不变，故原线圈中的电P = P，因而输入功率也将减小 入出7答案：C解析：设交流电的有效值为U，将交流电与直流电分别通过相同电阻R，分析一个周期内热量:2 T +交流电Q =R直流电U2TR220解得：U =
13、VU 1 = 6V，电容器耐28、【解析】电压表读数为交流电压的有效值，所以电压表读数压值应大于交流电压的最大值，U 2 6 2 V.【答案】DUd m9、 【解析】由 =知，开关S闭合后，V2示数不变，V 1与V 2示数的比值不变，故U2RU2 n2选项C错误，选项 D正确；开关S闭合后，副线圈闭合回路的总电阻R减小，由I =2I 1 n2知，I2变大，由|2 = n1知，A1示数变大，且A 1与A 2示数的比值不变，故选项 A正确.【答案】AD2指的是电压的峰值， 有效值为1110、 【解析】u0= 11 000 2sin100 n tV 中的 11 000 000V，则原、副线圈之间的匝数之比等于两线圈的电压之比，即50 : 1，A正确；由 宀100 n可得频率为50 Hz，变压器不改变电流的频率，因此，副线圈的频率也是50 Hz，正确；电流与匝数成反比，即原线圈的电流比副线圈电流要小，因此，畐懺圈的导线要比原线圈粗，C错误；居民小区各个用电器都是并联的，它们的电流总和等于副线圈中的电流，故D错误.【答案】AB11、【解析】 (1)由图乙可知a位置的阻值大于b位置的阻值， 由电阻定律可得 A线圈的匝数多于B线圈的匝数.(2)用长导线绕一个n匝线圈，作为副线圈
