[高二教学资料]2012高二物理单元测试 第3、4章 交变电流 远距离输电 16鲁科版选修3-2.doc

第3、4章交变电流远距离输电单元测试一、选择题1矩形线框垂直于匀强磁场且位于线框平面的轴匀速转动时产生交变电流，下列说法正确的是（ ）A当线框位于中性面时，线框中感应电动势最大B当穿过线框的磁通量为零时，线框中感应电动势为零C每当线框掠过中性面时，感应电动势和感应电流方向就改变一次D线框经过中性面时各边切割线的速度为零2如图所示，有一矩形线abcd在匀强磁场中分别绕O1O1和中轴O2O2以同样的角速度匀速转动，此线圈在以O1O1和O2O2为轴分别旋转到线圈平面与磁感线平行时，所产生的感应电流之比为（ ）A.12 B.21C.41 D.113一个理想变压器的原、副线圈匝数之比为21，如果将原线圈接在6V的电池组上，则副线圈的电压是（ ）A.12V B.3VC.0V D.0.25V4一台三相电炉，铭牌上标有“220/380，/Y”的字样，由此可知( )A.电炉每一相电热元件的额定电压是220VB.电炉每一相电热元件的额定电压是380VC.供电线路的线电压是380V时，电炉的三相负载应采用三角形连接D.供电线路的线电压是380V时，电炉的三相负载应采用星形连接5如图所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有三只灯泡L1、L2和L3，输电线的等效电阻为R，原线圈接有一个理想的电流表开始时开关S接通，当S断开时，以下说法正确的是（ ）A原线圈两端P、Q间的输入电压减小B等效电阻R上消耗的功率变大C原线圈中电流表示数变大D灯泡L1和L2变亮二、填空题6一个边长为l、匝数为n的正方形线圈，在匀强磁场中从中性面开始绕中心轴匀速转动，角速度为，磁场的磁感强度为B，这个线圈中感应电动势的最大值是_；到时间t秒末感应电动势的瞬时值是e_7某交流电压随时间变化的规律如图，该交变电流的频率是_Hz，若将该交流电压加在电容为10微法的电容器上，电容器的耐压应为_V8图所示的理想变压器，原、副线圈接有完全相同的灯泡A、B，且原、副线圈的匝数比为，电源电压为U，A灯与B灯亮度一样，则B灯两端的电压为_ 9额定电压均为220V的三个相同的灯泡，按星形接法连接在线电压为380V，相电压为220V的三相交变电路中，结果电路的中性线断了，又将一个灯泡从电路中取下，这时电路中每个灯泡两端的电压为_伏三、计算题10有一10匝正方形线框，边长为20cm，线框总电阻为1，线框OO轴以10rad/s的角速度匀速转动，如图所示，垂直于线框平面向里的匀强磁场磁感应强度为0.5T，问：（1）该线框产生的交变电流电动势最大值，电流最大值分别为多少？（2）线框从图示位置转过60时，感应电动势瞬时值多大？（3）写出感应电动势随时间变化的表达式11交变电流电压的瞬时值，当t1/600s时，此电流通过额定电压为220V，额定功率为1000W的电炉，求电炉消耗的实际功率（设电炉丝电阻不随温度而变化）12图示的理想变压器，输入电压U1220V，各线圈匝数之比为n1：n2：n310：5：1，R2110，测得通过电阻R3的电流I3=2A，求流经电阻R2及原线圈的电流I2和I1? 13某发电站能通过燃烧煤来发电，每1kg煤放热500J热能，热熊发电效率为0.8，发电站通过升压器，输电线和降压器把电能输送给生产和照明组成的用户，发电机输出功率是100kW，输出电压为250V，升压器原副线圈的匝数比为125，输电线上的功率损失为输出功率的4，用户需要的电压为220V，则：（1）煤的主要成分有_（2）输电线的电阻和降压器的匝数比为多少？（3）若有“60kW分配给生产用电，其余电能用于照明，那么可装25W的电灯多少盏？参考答案1线框位于中性面时，穿过线框平面的磁通量最大，但磁通量变化率为零，此时各边不切割磁感线，所以感应电动势为零，感应电动势的方向将发生变化；垂直于中性面时，穿过线框的磁通量为零，但磁通量的变化率最大答案 CD2D分别以O1O1和中轴O2O2为轴推导感应电动势的表达式，也可任设一个平行于O1O1的轴推导，可得出电动势的数值与轴的位置无关。3C。变压器不能改变直流电压。4AD。5D.原、副线圈两端电压不变，开关断开，负载电阻变大，副线圈电流变小，输电线上电压降变小（输电线等效电阻消耗功率变小），L1、L2串联电路两端电压增大，两灯变亮，原线圈中的电流也变小。6，（Em，从垂直于中性面开始计时。）3.54.187从图像得到周期T0.02s，得频率f1/T50Hz；从图像得到电压的最大值为180V即为电容器的耐压。8U/3。原、副线圈两端电压U1：U2n2：n12：1，又UUAU1，两灯一样亮， UAUBU2，所以UU22U2，所以U2U/3。9星形接法下中性线未断时，各电灯两端的电压为相电压220V，中性线断了，又将一个灯泡从电路中取下，那两个灯泡就串联接在两个端线之间，两灯泡两端的电压为线电压380V，两灯泡相同，每个灯泡两端的电压都为190V10因为， 所以（1）交变电流电动势的最大值为6.28V电流的最大值为（2）线框转过60时，感应电动势（3）由于线框转动是从中性面开始计时的，所以瞬时表达式为11要求实际功率，须知实际电压（有效值）和电阻由交变电压的瞬时值和某一时刻的电压值可求电压的最大值，再求有效值；由额定电压和额定功率可求电阻先求电炉丝电阻再求最大值比，当t1/600s，得有效值，实际功率12，。两个副线圈的理想变压器的规律为、，由相应的关系代入相应的数据就能得到正确的