《交变电流》练习(20)

1、精品资源交变电流练习（20）一、选择题（共8小题，每小题4分，共32分.每小题给出的四个选项中，至少有一个是正确的，请 选出你认为正确的选项。）1.关于交流电的有效值和最大值，下列说法正确的是（）A .任何形式的交流电压的有效值是U =U m/J2的关系B.只有正弦交流电才具有 U =Um/2的关系C.照明电压220V,动力电压380V指的都是有效值D.交流电压表和电流表测量的是交流电的最大值2 .一矩形线圈在匀强磁场中转动，产生的感应电动势E = 220j2sin100ntV,则（）A.交流电的频率是100nB . t=0时，线圈位于中性面C.交流电的周期是 0.02 sD. t=0.05s

2、时，E有最大值3 . 一个接在某直流电上的电热器所消耗的电功率为Pi,若把它接到电压最大值与直流电压相等的交流电源上，该电热器所消耗的电功率为P2,则P1 ： P2为（）A. 2:1B .1:2C. 1:1D. 1:、24 .交流发电机在工作时电动势为e=EmSineotV .若将电机的转速提高一倍，同时将电枢所围面积减小一半，其他条件不变，则其电动势变为t e = 2Em sin 2 L 'tA . e = Em sin 2C. e = Em sin 2 te = Em sin 2 t2一T5. 一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，周期为T ,从中性面开始计时，当t =

3、4时，感应电动势的瞬时值为2V,则此交变电动势的有效值为（）A. 2. 2 VB , 2VC. . 2 VD. £v6.如图1-1表示交变电流的图象是（）7 .如图1-2所示电路中，以下结论正确的有（）A . a、b若接直流电，灯泡不亮8 . a、b若接直流电，灯泡发光C. a、b若接交流电，灯泡发光，灯泡和电容都有电荷通过D . a、b若接交流电，灯泡发光，电容中无电荷通过8 . 一束带电粒子沿着通有交流电的螺线管的轴线射入管内，则粒子在管内的运动状态是：（ ）A.往复振动 B.匀速直线运动C.匀加速直线运动 D.匀速圆周运动二、填空题(每空2分，共16分，请把答案填写在题中横线上

4、)9 . 一闭合线圈在匀强磁场中做匀速转动，线圈的转速为240 rad/min ,当线圈平面转至与磁场方向平行时，线圈的电动势为2V.设线圈从中性面开始转动，则线圈所产生的电动势的瞬时值表达式为V ,在s时的电动势为4810 .试求如图1-3中甲、乙所示电流的有效值；甲为 A,乙为 A图1-411 .如图1-4所示电路，当在 a、b两端加上直流电压时，Li正常发光，L2机*K/a不亮；当a、b两端加上同样电压的交1Q一 ,- .甲乙图1-3变电流时，Li发光亮度变暗而 L2正常 发光，则A、B分别为 和 L12 . 一个耐压为 250V ,电容量为4.0父10 F的电容器，它可与电动 势为 V

5、的交流电源连接，当接在交流电源上时所带的最大电量为.三、计算题(本题共4小题,共52分，解答应写明必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只图1-5写出答案的不能得分， 有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位) 13. (12分)一个正弦规律变化的交变电流的图象如图1-5所示，根据图象计算：(1)交变电流的频率.(2)交变电流的有效值.(3)写出该电流的瞬时值表达式 .(4)在什么时刻电流的大小与其有效值相等.X 3图1-6xxXXx14. (12分)如图1-6所示，有一闭合的正方形线圈，匝数 N二100匝，边长为 10cm,线圈总电阻为10复 线圈绕OO'轴在B=0.5T的匀强磁场

6、中匀速转动，x每分钟转1500转，求线圈平面从图示位置转过30°时，感应电动势的值是y多少？x15. (14分)如图1-7所示，在磁感应强度 B =0.2 T的水平匀强磁场中，有一 边长为L=10cm,匝数N=100匝，电阻r=1 的正方形线圈绕垂直于磁感线 的OO '轴匀速转动，转速n =100r/s,有一电阻R=9Q ,通过电刷与两滑环接触，R两端接有一理想电压表，求：(1)若从线圈通过中性面时开始计时，写出电动势的表达式(2)电压表的示数.(3)在1分钟内外力驱动线圈转动所作的功.图1-8161 .2.3.4.5.8.9.121314. （14分）磁铁在电器中有广泛的应

7、用，如图1-8所示，己知一台单相发电机转子导线框共有N匝,线框长为11 ,宽为12,转子的转动角速度为 缶，磁极间的磁感应强度为B.试导出发电机的瞬时电动势E的表达式.现在知道有一种强永磁材料被铁硼，用它制成发电机的磁极时，磁感应强 度可增大到原来的 K倍.如果保持发电机结构和尺寸，转子转动角速度、需产生的电动势都不变， 那么这时转子上的导线框需要多少匝？参考答案BCBC提示：由瞬时值表达式知：角频率 & =100nrad/s,是正弦规律变化.所以t=0时，线圈平面1位于中性面；因切=2if ,所以f =2=些=50Hz；由T =1得T = ' = 0.02s；当t = 0.0

8、5s2 二2 二f 50时，e=2202sin5冗=0故B、C选项正确A提示：设电热器两端的直流电压为U ,则p =U：r2 =U_由得：R:R2=2:1RRC提示：交变电压瞬时值表达式为e = Em sin0t而Em =NBS-），当切加倍而S减半时，Em不变，应选C项.C6. CD 7. ADB提示：通有交流电的螺线管内的磁场是变化的，但由安培定则判断其方向始终与其轴平行，而 一束带电粒子沿其轴线射入，即速度方向与磁场方向平行，带电粒子不受洛仑兹力作用，则该束 带电粒子作匀速直线运动.e=2sin4tV； 2sin 工 V 10. J625;、：75 11.电感线圈；电容器12.解析：17

9、6.8V; 1.0X10AC. 提示：电容器的耐压是针对交流电的瞬时最大值的，则Um=250V的有效值为U =Um/J2 =176.8V交流电源理想E=U =176.8V电容器所带电量的最大值与最大电压对应，由 C=Q有:UQm =CUm =4.0 10 250 =1.0 10、C）一一11.斛析：(1 ) f = 一 = = 50 Hz ( 2 ) IT 0.02i =20si n 00ct A (4) 10超=20sin100nt.解析：由题给条件可知：N二100匝，B=0.5T ,Im 20=14.1 A (3)缶=2闿=100n rad/s皿0化比) s(k=0,1,2) f =150

10、0r/min =25Hz,2 一0 =2可=50冗rad/s, S =0.01m .所以感应电动势的最大值为Em = NB0S =100父0.5父50冗父0.01 =78.5 V,从图示位置（即中性面位置）开始计时，产生交变电动势的瞬时值表达式为e = Emsincot,所以转过30°时的电动势e=Emsin30 =78.5 1 = 39.3V.m215.解：（1）这是一旋转电枢式发电机向外电路提供电能的模型，它发出的电是正弦交流电，交流电 周期与线圈转动周期相等.12T =1, s = =2n，n =200 （弧度 Is）最大值 nT交流电从中性面开始计时的电动势瞬时表达式为_ _

11、2 _Em=NBS =100 0.2 0.1200=40Ve=40sin200tV(2)U(3)执八、电表测量值是有效值4092 9 1= 25.5V外力做功所耗能量全部转化为电能，又在外、能.由能量守恒有：外力做功E2 Em 260IW =EIt = t =( m)2 =4800JR r 29 116.解析：首先将题目中的立体图转换成截面图，再根据导线 切割磁场线产生感应电动势的公式，写出交流电的表达式。 最后根据交流电的电动势的最大值表达式求出新转子上的 线圈匝数.取轴Ox垂直于磁感应强度，线框转角为 9 （如 右图所示），线框长边垂直于纸面，点 A、B表示线框长边内电阻上转化为欢迎下载导线与纸面的交