交流电复习(有答案)

1、100W、不定项选择题 （每小题有1个或多个选项符合题意，每小题4分，共4 0分）1、一交流电流的图象如图所示，由图可知（）A .该交流电流即时值表达式为i = 10 . 2 sin628 t AB .该交流电流的频率为50 HzC 该交流电流通过10Q电阻时，电阻消耗的电功率为D .用电流表测该电流其示数为10 . 2 A2、 下列关于交流电的几种说法正确的是（）A、电气设备上所标的电压电流值是最大值B、交流电压表和交流电流表测得的是瞬时值C、跟交流电有相同热效应的直流电的值是交流电的有效值D、跟直流电有相同热效应的交流电的值是交流电的有效值交流电源的电压是 图中电压表的示数为3、6V，它跟

2、电阻R1、R2和电容器、伏特表一起连组成电路，如图所示, U1,为了保证电容器 C不被击穿，电容器C的耐压值应为U2,则（）A、 U1=6 2 VB、U2=6VC、 U1=6V4、钳形电流表的外形和结构如右图（ 中用同一电缆线绕了 3匝，则 这种电流表能测直流电流， 这种电流表能测交流电流， 这种电流表能测交流电流， 这种电流表既能测直流电流, 的读数为3.6AA.B.C.D.(b)a）所示。图（ （）图（b）的读数为 图（b）的读数为 图（b）的读数为 又能测交流电流，a)中电流表的读数为1.2A0.4A3.6A2.4A铁芯5、如图所示，线圈的自感系数L和电容器的电容 C都很小，此电路的重要

3、作用是（）A、阻直流通交流，输出交流B、阻交流通直流，输出直流C、阻低频通高频，输出高频交流D、阻高频通低频，输出直流和低频交流(a)6、如图所示，一台理想变压器，要使变压的输入功率增加，可以采取下列哪种方法（其他条件保持不变）（）A、增大R的阻值B、减小R的阻值C、增加副线圈的匝数 n2D、减小原线圈的匝数n1 7、一根长直导线中的电流按如图的正弦规律变化，规定电流从左向右为正，在直导线下方有一不闭合的金属框，则相对于 b点来说，a点电势最高的时刻是在A、ti时刻 B、t2时刻C、t3时刻D、t4时刻8、一交流电的电流随时间变化而变化的图象，此交变电流的有效值为(A、5 . 2 A B、5A

4、C、3.5 . 2 D、3.5iiW)M 丄234T)9、一矩形线圈，绕与匀强磁场垂直的中心轴00 '按顺时针方向旋转引出线的两端与互相绝缘的半圆铜环连接，两个半圆环分别与固定电刷A、B滑动接触，电刷间接有电阻，如图所示,在 线圈转动过程中，通过电阻的电流()(A) 大小和方向都不断变化(B) 大小和方向都不变(C) 大小不断变化，方向At Rt B(D) 大小不断变化，方向从BtRtACl10、如图所示，有一理想变压器，原线圈匝数为ni,两个副线圈的匝数分别为n2和n3,原副线圈的电压分别为 Ui、U2、U3，电流分别为 电阻的阻值未知，下列结论中，正确的是： (1l、12、I3,两

5、个副线圈负载(A)U i: U2= ni： n2, U2: U3=n2： n3；(B)11/13=n3/ni, I1/I2 =n2/ni;noOE3(C)n 111=n2|2+ n 3I3；(D)l1U1 = l2U2+ |3U3。20%,若要使导线损失二、填空题(每小题5分，共2 0分)1、某变电站用1100伏的电压送电，导线损失电功率是输出功率的电功率是输出功率的 5%,则输出的电压应变为 伏。2、一台发电机产生的电动势的瞬时值表达式为：e = 311sin314t V，则此发电机产生的电动势的最大值为 V，有效值为 V，发电机转子的转速为 转/秒，产生的交流电的频率为 Hz .3、照明用

6、的交流电电压为220V，当接入一个电阻为1100Q的电热丝时，通过电热丝的电流的最大值是 A.2 T /T1 / n f4、如下图所示，一个面积为S的矩形线圈在匀强磁场中以其一条边为转轴做匀速转动，磁场方向与转轴垂直线圈中感应电动势 e与时间t的关系如下图所示感应电动势最大值和周期可由图中读出则磁感应强度B=在t = T/ 12时刻，线圈平面与磁感应强度的夹角等于三、计算题(20+12+8=40分)1、如图所示,半径为r的金属环绕通过其直径的轴 00，以角速度3做匀速转动，匀强磁如果组成金属环材料单场的磁感应强度为 B.从金属环的平面与磁场方向重合时开始计时 位长度的电阻值为 R o,(1)

7、求环中产生的感应电动势(2) 在转过30。角的过程中，感应电动势的平均值是多大？流过金属 环的电量是多少？(3) 在转过1800角的过程中，环产生和热量是多少？2、有一内阻为1Q的发电机，供给一个学校用电，升压变压器的匝数比为1 : 4,降压变压器的匝数比为 4: 1，输电线的总电阻是 4Q,全校共有22个班，每班有“ 220V, 40W” 的灯6盏，要保证全部灯正常发光，求(1)发电机的输出功率为多大？ ( 2)发电机的电动 势是多大？3、一台变压器有两个次级线圈，它的初级线圈接在220伏特电压上，一个次级线圈的电压为6伏，输出电流强度为 2安培，匝数为24匝，另一个次级线圈的电压为250伏

8、特，输出电流为200毫安，求：(1) 250伏线圈的匝数，初级线圈的匝数(2) 初级线圈的输入功率.、选择题1中央电视台焦点访谈多次报道某些边远落后农村电价过高，农民负担过重，其中客 观原因是电网陈旧老化，近来进行农村电网改造，为减少远距离输电的损耗从而降低电费价格，可采取的措施有（）A 提高输送功率B 应用超导体材料做输电线C.提高高压输电的电压D .减小输电导线的横截面积2某电池充电器的工作原理可以简化为理想变压器如果正常工作时输入电压为220 V ,输出电压为4.2 V，输出电流为0.65 A，则（）A 原线圈的输入电流约为0.20 AB 原线圈的输入电流约为0.10 AC.原、畐U线圈

9、的匝数比约为52 : 1D 原、副线圈的匝数比约为1 : 523某交流发电机给灯泡供电，产生正弦式交变电流的图象如图1所示，下列说法中正确的是（）A 交变电流的频率为 0.02 HzB交变电流的瞬时表达式为i = 5cos 50 nAC在t= 0.01 s时，穿过交流发电机线圈的磁通量最大D 若发电机线圈电阻为 0.4 Q,则其产生的热功率为5 W4如图2所示是磁电式电流表的结构图和磁场分布图，若磁极与圆柱间的磁场都是沿半径方向，且磁场有理想的边界，线圈经过有磁场的位置处磁感应强度大小相等.某同学用此种电流表中的线圈和磁体做成发电机使用，让线圈匀速转动，若从图中水平位置开始计时，取起始电流方向

10、为正方向，表示产生的电流随时间变化关系的下列图象中正确的是（）业戏农的构蛙图2器为理想变压器，现在四个灯泡都正常发光，则变压器的匝数比ni : n2和电源电压U i分别A. 1 : 2 2UC. 2 : 1 4UB. 1 : 2 4UD. 2 : 1 2U6如图4所示电路,电阻R1与电阻R2阻值相同,都为R,和R1并联的D为理想二极管（正向电阻可看做零，反向电阻可看做无穷大），在A、B间加一正弦交变电流 u = 20,：2sin（100n）v，则加在R2上的电压的有效值为A. 10VB. 20VC. 15VD. 5.10VPo,输电电压为U，输电导线7.某发电站采用高压输电向外输送电能.若输送

11、的总功率为的总电阻为R线.则下列说法正确的是（）A .输电线上的电流1= RPob .输电线上的电流i= uuPo 2C. 输电线上损失的功率P= 丁 2 R线U2D. 输电线上损失的功率P =&如图5甲所示，一个理想变压器原、副线圈的匝数比为n 1 : n2= 6 : 1，副线圈两端接三条支路，每条支路上都接有一只灯泡，电路中L为电感线圈、C为电容器、R为定值电阻.当原线圈两端接有如图 5乙所示的交变电流时，三只灯泡都能发光.如果加在原线圈两端的交变电流的最大值保持不变， 而将其频率变为原来的 2倍，则对于交变电流的频率改变之后与改变前相比，下列说法中正确的是 （）5216 VA .

12、副线圈两端电压的有效值均为B .副线圈两端电压的有效值均为C.灯泡I变亮D.灯泡川变亮9.如图6所示为一理想变压器，原、副线圈的匝数之比为1 : n副线圈接有一个定值电阻R,C.ab之间接电动势为ab之间接电动势为ab之间接电压为Uab之间接电压为UU的蓄电池，贝y R中的电流为 罟U的蓄电池，则原、副线圈中的电流均为零则原线圈中的电流为nRU的交流电,的交流电,则副线圈中的电流为晋10如图7所示，面积为S、匝数为N、电阻为r的线圈与阻值为R的电阻构成闭合回路,理想交流电压表并联在电阻R的两端线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中，绕垂直于磁场的转动轴以角速度3匀速转动.设线圈转动到图示位置的时刻t

13、= 0则（）A .在t= 0时刻，线圈处于中性面，流过电阻R的电流为0，电压表的读数也为0B 1秒钟内流过电阻 R的电流方向改变 仝次nC.在电阻R的两端再并联一只电阻后，电压表的读数将减小D 在电阻R的两端再并联一只电容较大的电容器后，电压表的读数不变三、填空题（本题共10分）11. （4分）有一理想变压器原、副线圈匝数分别为1 320匝、144匝，将原线圈接在220 V的交流电压上，副线圈上电压为V，穿过铁芯的磁通量的最大变化率为 Wb/s.12. （6分）如图8所示，理想变压器原线圈与一10 V的交流电源相连，副线圈并联两个小灯泡a和b,小灯泡a的额定功率为0.3 W,正常发光时电阻为

14、30 Q,已知两灯泡均正常发光，流过原线圈的电流为 0.09 A,可计算出原、副线圈的匝数比为 ,流过灯泡b的电流为A.四、解答题（本题共4小题，共36分.解答应写出必要的文字说明，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）13. （8分）交流发电机的原理如图 9甲所示，闭合的矩形线圈放在匀强磁场中，绕00'轴匀速转动，在线圈中产生的交变电流随时间变化的图象如图9乙所示，已知线圈的电阻为 R=2.0 Q,求：图9（1）通过线圈导线的任一个横截面的电流的最大值是多少？（2）矩形线圈转动的周期是多少？（3）线圈电阻上产生的电热功率是多少？（4）保持线圈匀速转动

15、，1 min内外力对线圈做的功是多少?14. (8分)如图10所示，理想变压器原线圈中输入电压 Ui = 3 300 V，副线圈两端电压 U2 为220 V ,输出端连有完全相同的两个灯泡 Li和L2,绕过铁芯的导线所接的电压表 V的示 数U = 2 V.求：(2)当开关(3)当开关(1)原线圈S断开时，电流表S闭合时，电流表A2的示数|2= 5 A.则电流表 A1的示数I1为多少?Ai的示数11等于多少?15. (10分)一居民小区有440户，以前每户平均消耗电功率为100 W，使用的区间变压器匝 数比为165 : 6，恰好能使额定电压为 220 V的用电器正常工作，现在因家用电器增加，每户

16、平均消耗的电功率为250 W，若变压器输入电压仍为6 600 V ,区间输电线线路不变，为了使家用电器正常工作，需换用区间变压器，则此变压器的匝数比为多少？16. (10分)风能将成为21世纪大规模开发的一种可再生清洁能源风力发电机是将风能(气 流的动能)转化为电能的装置，如图 11所示，其主要部件包括风轮机、齿轮箱、发电机等.P0= 300 kW，输(1) 利用总电阻R= 10 Q的线路向外输送风力发电机产生的电能输送功率 出电压U = 10 kW，求导线上损失的功率与输送功率的比值；(2) 风轮机叶片旋转所扫过的面积为风力发电机可接受风能的面积.设空气密度为 p气流速度为v,风轮机叶片长度

17、为r，求单位时间内流向风轮机的最大风能Pm；在风速和叶片数确定的情况下，要提高风轮机单位时间接受的风能，简述可采取的措施.已知风力发电机的输出功率 P与Pm成正比.某风力发电机在风速 w = 9 m/s时能够输出 电功率Pi = 540 kW.我国某地区风速不低于 V2 = 6 m/s的时间每年约为 5 000小时，试估算 这台风力发电机在该地区的最小年发电量是多少千瓦时.参考答案:A C CD C DBC D B B C ACD11、 220012、 311, 220, 100, 5013、 0.282,1 4、,30°Q Q1、(1) e B r cos t( 2)E 3B rB

18、r4R0(3)QB22、(1) 5424(2) 2503、8801000621.解析 电路中损失的功率 P = i2r,可见，要减少远距离输电的损耗，一是可以减小输电线的电阻，如增加输电导线的横截面积，或换用导电性能好的材料， 但目前超导材料还没有能进入大规模实用阶段，B、D不正确；二是减小输电电流，即提高高压输电的电压，C正答案 C 2.解析 本题联系生活中常用的充电器的工作原理，考查变压器的原理和应用. 根据变压器的原理设原线圈的输入电压和输入电流分别为Ui、li，副线圈的输出电压和输出电流分别为U2、|2,根据=n可以得到原、畐U线圈的匝数比约为 52 : 1 ,又根据I1U1 = I2

19、U2可得|1= #|2,原线圈的输入电流约为0.01 A，所以C正确、ABD错误.答案 C3.、 2 n 解析 由图象知，交流电的周期为 0.02 s,故频率为50 Hz, A错；转动的角速度 3=100 n,故电流瞬时表达式为i = 5 cos 100 nA , B错；t = 0.01 s时，电流最大，此时线圈磁诵量应为I550, c错；交流电电流的有效值 1 =忑=灵，故p= i2R= 灵2x 0.4 w = 5 w ,故D正确.答案 D4. 解析由于线圈在磁场中切割磁感线，切割速度方向总是与磁场方向垂直，磁感应强度B、导线有效长度L和导线切割速率v等都不变化，由E= BLv，可知产生的感

20、应电动势大小不变，感应电流大小不变.根据右手定则，电流方向做周期性变化，C正确.答案 C5. 解析 设灯泡正常发光时，额定电流为I0.由题图可知，原线圈中电流强度I原=I0,副线圈中两灯并联，畐U线圈中电流强度I副=2I0, U副=U，根据理想变压器的基本规律： I原 n1 = I 副 n2得 n1 : n2= 2 : 1; U 原/U 副=m/n2得 U 原=2U，所以 U1 = 4U.答案 C20 V 2 T 10 V 2 T U26. 解析 根据电压有效值的定义可知：厂 X- + 芦X 2 = "RX T,解得加在R2上电压的有效值U = 5 . 10 V , D正确.答案 D

21、P0 U线7. 解析 输电线上的电流I线=丁=盲，故A错误，B正确；输电线上的功率损失 P = I线RPo 2 u线线=U2R=R，故c正确，d错误.答案 BC&解析 根据变压器的变压比公式 U1 : U2= ni : n2可知，副线圈两端电压的有效值U2= 6V，A错误，B正确；因为电感线圈有 “通低频、通直流，阻高频 ”的作用，所以当交变电 流的频率增大时，通过灯泡 n的电流减小，灯泡n变暗，灯泡I亮度不变，C错误；因为电 容器有“通交流、隔直流、通高频、阻低频 ”的作用，所以当交变电流的频率增大时，通过 灯泡川的电流增大，灯泡 川变亮，D正确.答案 BD9解析 蓄电池的电动势恒定

22、，若 a、b间接电动势为U的蓄电池，在变压器的铁芯中不能 产生变化的磁场，不能在副线圈中产生感应电动势，副线圈中无电流，但原线圈中电流不为零.故A、B错；若a、b间接电压为U的交流电，副线圈两端的电压为 nU ,电流为罟, 由 Ii : b= n2 : ni 得：li = ，故 C、D 均对.R答案 CD10解析 图示位置为中性面， 但由于产生的是正弦交流电，故流过电阻的电流和电压表的读数都为其有效值，不是 0,故A错；线圈每转过一圈，电流方向改变2次，故1秒内电流方向改变的次数为 2f = 2X = -, B正确；R两端再并联电阻时， 干路电流增大，路端电压2 n n减小，故电压表读数减小，

23、C正确；并上电容后，由于电路与交变电源相连，电容反复充电放电，该支路有电流通过，故电压表的读数也减小，D错误.答案 BC三、填空题（本题共10分）11. 解析 由岂=芈得U2= 24 V，穿过铁芯的磁通量的最大变化率等于每一匝线圈中产生的自感电动势的最大值，即Em 220 *2.21Fm=韦=1 320 Wb/s = S Wb/s.答案2412. 解析 副线圈两端电压 U2等于小灯泡a两端电压Ua,由Pa=得，Ua= 3 V，则原、Ra副线圈的匝数比ni= 7= 10流过灯泡a的电流la =当=0.1 A n 2 U2 3Rani |2|2又n2=匚=0"09，得 l2= 0.3 A

24、.流过灯泡 b 的电流 lb= |2- |a= 0.3 A 0.1 A = 0.2 A.答案 10 : 30.2四、解答题(本题共4小题，共36分解答应写出必要的文字说明，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13.解析由题图知，lm= 2 A.(2) T= 4X 103 s.电流有效值l = lm/ 2 ,im电阻上产生的电热功率P = l2R= ；mR= 4 W.(4)外力对线圈做功，其他形式的能转化为电能再转化为内能，1 min内外力对线圈做的功 W=Pt = 240 J.答案 (1)2 A (2)4 X 103 s(3) 4 W (4)240 J14.解析(1)由电压与变压器匝数的关系可得：Un 1 = U2/n2= U，贝U n1= 1 650 匝.(2)当开关S断开时，有：1U1l1 = U2I2, l1=