高中物理交流电习题及答案讲解学习
2021年高中物理选修二第三章《交变电流》经典练习题(答案解析)
一、选择题
1.如图所示,面积为S 的线圈均绕其对称轴或中心轴在匀强磁场B 中以角速度ω匀速转动,能产生正弦交变电动势sin e BS t ωω=的图是( )
A .
B .
C .
D .
2.如图表示一交流电的电流随时间而变化的图像,此交流电流的有效值是( )
A .52A
B .5A
C .3.52A
D .3.5A 3.如图所示为某一线圈通过的交流电的电流—时间关系图象(前半个周期为正弦波形的12
),则一个周期内该电流的有效值为( )
A .032I
B 05I
C 03I
D .052
I 4.一电阻不计的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴作匀速转动,产生正弦式交变电流,其电动势的变化规律如图甲中的线a 所示,用此线圈给图乙电路供电,发现三个完全相同的灯泡亮度均相同。当调整线圈转速后,电动势的变化规律如图甲中的线b 所示,以下说法正确的是( )
A .曲线a 、b 对应的线圈转动角速度之比为2:3
B .0t =时刻,线圈平面恰好与磁场方向平行
C .转速调整后,灯泡3L 的亮度变暗
D .转速调整后,线圈电动势的有效值变为10V
5.每年冬季,我国北方总会迎来冰冻雨雪天气,图为电力公司工作人员监测高压电线覆冰厚度,为清除高压输电线上的凌冰,有人设计了这样的融冰思路,利用电流的热效应除冰,若在正常供电时,高压线上输电电压为U ,电流为I ,热损耗功率为ΔP ;除冰时,输电功率,输电线电阻不变,输电线上的热损耗功率为4ΔP ,则除冰时( )
A .输电电压为2U
B .输电电流为4I
C .输电电压为4U
D .输电电流为4I 6.有一个负载电阻值为R ,当将它接在20V 的直流电源上时,消耗的电功率为P ,若将R
高中物理交变电流练习题(含解析)
高中物理交变电流练习题
学校:___________姓名:___________班级:___________
一、单选题
1.避雷针能起到避雷作用,其原理是() A .尖端放电
B .静电屏蔽
C .摩擦起电
D .同种电荷相互排斥
2.理想变压器原、副线圈的电流分别为,1I 、2I ,电压分别为1U 、2U ,功率分别为1P 、
2P ,关于它们之间的关系,正确的说法是( ) A .2I 由1I 决定 B .2U 与负载有关 C .1P 由2P 决定
D .以上说法都不对
3.家庭电路中电压的瞬时值表达式为220sin314(V)=U t ,则交流电压的有效值是( )
A .220V
B .
C .110V
D .
4.如图所示的交流电路中,灯L 1、L 2和L 3均发光,如果保持交变电源两端电压的有效值不变但频率增大,各灯的亮、暗变化情况为( )
A .灯L 1、L 2和L 3均变暗
B .灯L 1、L 2均变亮,灯L 3变暗
C .灯L 1不变,灯L 2变暗,灯L 3变亮
D .灯L 1不变,灯L 2变亮,灯L 3变暗
5.某电路中的电流随时间的变化规律如图所示,让该电流通过一个阻值为2Ω的电阻,在3s 内产生一定的热量,如果有一个大小、方向都不变的恒定电流通过这个电阻,也能在3s 内产生相等的热量,则这个电流值为( )
A .
B
C .1.5A
D .3A
6.小型交流发电机的示意图如图所示,两磁极N 、S 间的磁场可视为水平方向的匀强磁场。线圈绕垂直于磁场的水平轴OO '沿逆时针方向以恒定的角速度匀速转动,下列说法
正确的是()
高中物理电磁感应交变电流经典习题30道 带答案
一.选择题(共30小题)
1.(2015•嘉定区一模)很多相同的绝缘铜圆环沿竖直方向叠放,形成一很长的竖直圆筒.一条形磁铁沿圆筒的中心轴竖直放置,其下端与圆筒上端开口平齐.让条形磁铁从静止开始下落.条形磁铁在圆筒中的运动速率()A.均匀增大B.先增大,后减小
C.逐渐增大,趋于不变D.先增大,再减小,最后不变
2.(2014•广东)如图所示,上下开口、内壁光滑的铜管P和塑料管Q竖直放置,小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放,并落至底部,则小磁块()
A.在P和Q中都做自由落体运动
B.在两个下落过程中的机械能都守恒
C.在P中的下落时间比在Q中的长
D.落至底部时在P中的速度比在Q中的大
3.(2013•虹口区一模)如图所示,一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内,线框在长直导线右侧,且其长边与长直导线平行.已知在t=0到t=t1的时间间隔内,长直导线中电流i随时间变化,使线框中感应电流总是沿顺时针方向;线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右.图中箭头表示电流i的正方向,则i随时间t变化的图线可能是()
A.B.C.D.
4.(2012•福建)如图,一圆形闭合铜环由高处从静止开始加速下落,穿过一根竖直悬挂的条形磁铁,铜环的中心轴线与条形磁铁的中轴线始终保持重合.若取磁铁中心O为坐标原点,建立竖直向下为正方向的x轴,则图中最能正确反映环中感应电流i随环心位置坐标x变化的关系图象是()
A.B.C.D.
5.(2011•上海)如图,均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置,当a绕O点在其所在平面内旋转时,b中产生顺时针方向的感应电流,且具有收缩趋势,由此可知,圆环a()
高中物理交流电习题及答案
18.一根电阻丝接入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,则该沟通电路中的电压峰值为:
A.141.4VB.100VC.70.7VD.50V
36.一发电机组的输出电压为500v,输出功率为160kw,通过升压变压器后向远处输送,已知输电线的总电阻为5Ω,要使输电线上损失的功率不超过发电机组输出功率的5%那么升压变压器原副线圈的匝数比不能超过何值。
答案:一、交变电流的产生
1 .AD; 2.D,
3. I = 4sin314t (A)
4. I =Imsinωt=20Asin314t 安 ; 5. AB ;
(1)在题中将线圈的转速进步一倍其他条件不变则电动势的表达式为
A.e=εmsinωtB.e=2εmsinωt
C.e=2εmsin2ωtD.e=εmsin2ωt
(2)题中产生的最大感应电流为Im要使感应电流的最大值变为2Im可用的方法是:
A.把磁感应强度变为2BB.把转动角速度变为2ω
C.用同样的导线做成一个面积为2S的线圈
6. (1) .C (2). AB ; 7. (1).C (2). A
8. (1). 4.71v
高二交流电练习题
高二交流电练习题
交流电是电磁学中的重要概念之一。在高中物理课程中,交流电的
概念及其相关习题也是必学内容。本文将介绍一些适合高二学生的交
流电练习题,以帮助学生加深对交流电概念的理解,并提高解题能力。
1. 电压与电流峰值的关系
在交流电路中,电压和电流都是随时间变化的,它们之间存在一定
的关系。请计算以下电路中电压和电流的峰值,并比较它们之间的关系。
(图1:交流电路图)
对于给定的电路,已知电流的峰值为4A,电阻R1为2欧姆。求电
压的峰值(V)。
解答:
由于该电路为纯电阻电路,根据欧姆定律,电压与电流成正比。所
以可得:
V = I * R
= 4A * 2Ω
= 8V
因此,电压的峰值为8V。
2. 电路中的相位差
在交流电路中,电压和电流的变化存在一定的相位差。请计算以下电路中电压和电流的相位差,并分析相位差对电路特性的影响。
(图2:交流电路图)
已知电流的频率为50Hz,电阻R2为4欧姆,电容C为50微法。求电压和电流的相位差(单位:弧度)。
解答:
首先,计算交流电路中电抗的大小:
Xc = 1 / (2πfC)
= 1 / (2π * 50 * 50 * 10^-6)
≈ 636欧姆
然后,计算相位差:
相位差 = arctan(Xc / R2)
= arctan(636 / 4)
≈ 1.5708弧度
因此,电压和电流的相位差约为1.5708弧度。
相位差对电路特性的影响是使得电压和电流的峰值出现滞后或超前的情况,同时也影响了电路的功率因数。
3. 交流电路中的欧姆定律
欧姆定律在直流电路中成立,但在交流电路中也存在某种形式的欧
高二下册物理交变电流练习题及答案
高二下册物理交变电流练习题及答案
【】鉴于大家对高中频道十分关注,小编在此为大家搜集整理了此文高二下册物理交变电流练习题及答案,供大家参考!
高二下册物理交变电流练习题及答案
1.(2019年龙岩高二检测)甲、乙两电路中电流与时间关系如图5-1-12所示,属于交变电流的是()
图5-1-12
A.甲、乙都是
B.甲是乙不是
C.乙是甲不是
D.甲、乙都不是
解析:选B.甲图电流大小不变、方向变化,是交流电,乙图大小变化、方向不变,是直流电,故选B.
2.在图5-1-13中,不能产生交变电流的是()
图5-1-13
解析:选A.矩形线圈绕着垂直于磁场方向的转轴做匀速圆周运动就产生交流电,而A图中的转轴与磁场方向平行,线圈中无电流产生,所以选A.
3.交流发电机在工作时的电动势e=Emsint.若将线圈匝数、线圈面积都提高到原来的两倍,其他条件不变,则电动势变为()
A.e=2Emsint
B.e=4Emsint
C.e=Emsint
D.e=Emsint
解析:选B.由电动势最大值表达式Em=NBS,N、S变为原来的两倍,则最大值变为4Em,故B正确.
4.矩形线圈的匝数为50匝,在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时,穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图5-1-14所示.下列结论正确的是()
图5-1-14
A.在t=0.1 s和t=0.3 s时,电动势最大
B.在t=0.2 s和t=0.4 s时,电动势改变方向
C.电动势的最大值是157 V
D.在t=0.4 s时,磁通量变化率最大,其值为3.14 Wb/s 解析:选CD.在t=0.1 s和t=0.3 s时,矩形线圈的磁通量最大,但磁通量的变化率为0,电动势为0,此时电动势改变方向.故A、B错误.由图象可知,周期为0.4 s,故角速度==5,而最大电动势为Em=nBS=157 V,C正确.在t=0.4 s时,磁通量为0,磁通量变化率最大,其值为3.14 Wb/s.故D正确.
【单元练】2021年高中物理选修2第三章【交变电流】基础练习(答案解析)(1)
一、选择题
1.如图,用一根总电阻为2R 粗细均匀的铜导线制成半径为L 的圆环,PQ 为圆环的直径,其左右两侧
1
4
圆面积内各存在垂直于圆环所在平面的匀强磁场,磁感应强度大小均为B ,但方向相反。一根长度为2L 、电阻为R 的金属棒MN 绕着圆环的圆心O 点紧贴着圆环以角速度ω沿逆时针方向匀速转动,转动过程中金属棒MN 与圆环始终接触良好,不计一切阻力和摩擦,下列说法正确的是( )
A .转动过程中流过金属棒中电流方向始终是从N 到M
B .图示位置金属棒两端的电压大小为22
3
B L ω
C .从PQ 位置开始计时,π
02ω
-
时间内通过金属棒MN 的横截面电荷量为零 D 2
2B L ω D
解析:D
A .当OM 在左上方磁场中时,由右手定则可知,金属棒中电流方向是从N 到M ,当OM 在右下方磁场中时,由右手定则可知,金属棒中电流方向是从M 到N ,故A 错误;
B .图示位置金属棒产生的感应电动势为
222
L
E BL BL ωω=⨯⨯
=
外电路的总电阻为
1=2
R R 外
图示位置金属棒两端的电压大小为
21
3
U BL ω=
故B 错误;
C .从PQ 位置开始计时,π
02ω
-
时间内切割磁感线产生的平均感应电动势为
2222
L
E BLv BL BL ωω=⨯=⨯⨯
=
所以平均感应电流不为0,由公式q It =可知,电荷量也不为0,故C 错误; D .金属棒转动一周过程中有半个周期内有电流产生,且大小为
222332
BL BL I R R ωω==
金属棒旋转一周的过程中,金属棒中电流的有效值为
2422
2
4294
B L T
高中物理模块十电磁感应考点5-4电感与电容对交流电的影响习题
考点5.4 电感和电容对交变电流的影响
1.电感器对交变电流的阻碍作用
(1)实验探究
①实验目的:了解电感器对交变电流的阻碍作用.
②实验演示:装置如图所示.电感线圈与灯泡串联后分别接直流电源和有效值与直流电源相同的交流电源,观察两种情况下灯泡的亮度.
③实验现象:接通直流电源时,灯泡亮些;接通交流电源时,灯泡变暗.
④实验结论:电感线圈对交变电流有阻碍作用.
(2)影响电感对交变电流的阻碍作用的因素:
电感器的自感系数、交变电流的频率.
①电感器的自感系数越大,对交变电流的阻碍作用越大.
②交变电流的频率越高,对交变电流的阻碍作用越大.
(3)电感器的应用——扼流圈
类型
低频扼流圈高频扼流圈
区别
构造匝数多,有铁芯(由铜线绕制)匝数少,无铁芯(由铜线绕制)
自感系数L 较大较小
感抗X L大小较大较小
作用通直流,阻交流通直流、通低频,阻高频
①“通直流,阻交流”这是对两种不同类型的电流而言的,因为(恒定)直流不变化,不能引起自感现象,交变电流时刻改变,必有自感电动势产生来阻碍电流的变化.
②“通低频,阻高频”这是对不同频率的交变电流而言的,因为交变电流的频率越高,电流的变化越快,自感作用越强,感抗也就越大.
2.电容器对交变电流的影响
(1)实验探究
①实验目的
探究交变电流能否通过电容器.
②实验演示
如图所示,将灯泡和电容器串联在电路里,分别接直流电源和有效值与直流电源相同的交流电源,观察两种情况下灯泡的亮度.
③实验现象
电路中串有电容器时,接通直流电源时,灯泡不亮;接通交流电源时,灯泡亮.
④实验结论
交变电流能够通过电容器,直流不能通过电容器.
高中物理精典例题解析专题(交流电专题)
高中物理精典例题解析专题 高中物理精典例题解析专题(交流电专题)
例1:给额定功率60W 、额定电压220V 的白炽灯加上如图所示的电压,恰使灯正常发光,则所加电压U 0的大小约为 ( C ) A. 220V B. 310V C. 350V D. 440V
解:所加电压的周期为 20× 10 -3s = 8ms 设电灯的电阻为R ,加上图示的电压时的功率为P L , P L t 2 = (U 02 /R)t 1 +0 (式中t 1 = 8ms t 2 =20 ms) 由题意 P L = (U 02 /R)t 1/t 2= U 额2 /R =60W U 02 = U 额2 t 2/t 1 =2202 ×20/8 =1102 ×10 ∴ U 0≈350V
例2:如图是一个理想变压器的电路图,若A 、B 两点接交流电压U 时,五个相同的灯泡均正常发光,则原、副线圈的匝数比为: ( C )
A.
U -3
s
1 2
A
B
解:设灯泡正常发光的电流为I,
则原、副线圈的电流分别为I和4I,如图示。
所以原、副线圈的匝数比为4 : 1
例 3.如图所示,abcd是交流发电机的矩形线圈, ab=30cm,bc=10cm, 共50匝, 它在B=0.8T的匀强磁场中绕中心轴OO′顺时针方向匀速转动,转速为480r/min,线圈的总电阻为r=1Ω,外电阻为R=3 Ω,试求:
1.若线圈从图示位置开始计时,沿abcd
的方向为正方向,画出交流电流的图象.
2.线圈从图示位置转过1/4 转的过程中
电阻R上产生的热量和通过导线截面
的电量
2020届高中物理 专题10 交变电流
2020届同心圆梦专题十
物理
考试范围:交变电流
一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项符合题目要求,有的有多个选项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)
1.如下图所示的四种随时间变化的电流图象,其中属于交变电流的是 ( )
2.如右图所示,面积为S 的单匝闭合线框在磁感应强度为B 匀强磁场中,以恒定的
角速度ω绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动,下列说法中正确的是 ( )
A .在穿过线框的磁通量为2
BS 的时刻,线框中的感应电动势为2
ωBS B .在穿过线框的磁通量为
2
2BS 的时刻,线框中的感应电动势为
2
2ω
BS
C .线框转动四分之一周过程中,感应电动势的平均值为π
BS ω2 D .线框转动一周过程中,感应电动势的平均值为0
3.夏天由于用电器的增多,每年都会出现“用电荒”,只好拉闸限电。若某发电站在供电过程中,用电高峰时输电的功率是正常供电的2倍,输电线电阻不变,下列说法正确的是 ( ) A .若输送电压不变,则用电高峰时输电电流为正常供电时的2倍
B .若输送电压不变,则用电高峰时输电线损失的功率为正常供电时的2倍
C.若用电高峰时的输送输电电压变为正常供电的2倍,则此时输电电流为正常供电时的4倍
D.若用电高峰时的输送输电电压变为正常供电的2倍,则此时输电线损失的功率为正常供电时的4倍
4.如右图所示,矩形线框置于竖直向下的磁场中,通过导线与灵敏电流表相连,线框在磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动,图中线框平面处于竖直面内。下述说法正确的是()
高中物理-直流电路和交流电路讲解+解析
高低表示电路中相应各点电势的高低,D 点的高度略低于 C 点.若减小外电路电阻 R,则下 列说法正确的是( )
Ω·m D.电导率大小与温度无关 答案 C 解析 材料的电导率越小,电阻率越大,则其导电性能越弱,选项 A 错误;材料的电导率与 材料的形状无关,选项 B 错误;根据 R=ρLS,则σ=1ρ=RLS,则电导率的单位是Ωm·m2=Ω1·m, 选项 C 正确;导体的电阻率与温度有关,则电导率大小与温度有关,选项 D 错误. 拓展训练 2 (多选)(2019·广东珠海市质量监测)如图 2 所示,直流电路中,R1、R2 是定值电 阻,R3 是光敏电阻,其阻值随光照增强而减小.当开关 S 闭合,电容器两板间的 M 点的带电 液滴恰好能保持静止.现用强光照射电阻 R3 时( )
大于电热功率,即 W>Q,故求电功、电功率只能用 W=UIt、P=UI,求电热、电热功率只能
用 Q=I2Rt、P 热=I2R. 2.电源的功率和效率
(1)电源的几个功率
①电源的总功率:P 总=EI.
②电源内部消耗的功率:P 内=I2r.
③电源的输出功率:P 出=UI=P 总-P 内.
(2)电源的效率η=P 出×100%=U×100%.
高中物理交流电习题及答案
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 .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2
4.如图 2 所示的交流电电流的瞬时值的表达式为 ___________________________ ,已知时间
C .副线圈中输出功率
P2 与原线圈中输入功率
P2 之比为 n22 n12
D .副线圈中输出功率
P2 与原线圈中输入功率
P2 之比为 n2 n1
20 .用 U1、 U2、 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, U1 随 U2 的增加而增加
A .i = 3sin314t (A)
B. i = 3 2 sin314t (A)
C .i = 3sin50t (A)
D. I =3 2 sin50t (A)
人教版高中物理选修二《交变电流》练习题(含解析)(1)
章末复习 第三章 交变电流
一、选择题(1~11题,每题5分,12题6分)
1.(2020·黄冈中学期末)(单选)在小型交流发电机中,矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动,产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系,如图所示。此线圈与一个R =10 Ω的电阻构成闭合电路,电路中的其他电阻不计。下列说法正确的是( )
A .交变电流的周期为0.125 s
B .交变电流的频率为8 Hz
C .交变电流的有效值为 2 A
D .交变电流的最大值为4 A 【答案】: C
【解析】:由图可知交变电流的周期为0.250s ,因为T
f 1
,所以频率为4HZ ,交变电流的峰值电压为20v ,所以其电压的有效值为
2
20
,电流的有效值为2A 。 2.(2020·广西桂林市、贺州市期末联考)(单选)交变电流电压的有效值为6 V ,它和电阻R 1,R 2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U 1,为了保证电容器C 不被击穿,电容器的耐压值为U 2,电容器在电路中正常工作,则( )
A .U 1=6 2 V U 2=6 V
B .U 1=6 V U 2=3 2 V
C .U 1=6 2 V U 2≥6 V
D .U 1=6 V U 2≥6 2 V 【答案】 D
【解析】 交流电源的有效电压是6 V ,而电压表测量的是交流电的有效值,则电压表的示数为U 1=6 V ;因正弦式交流电的最大值是有效值的2倍,则知电压的最大值为6 2 V ,所以电容器要能正常工作,其耐压值必须不低于6 2 V ,即U 2≥6 2 V 。故D 项正确,A 、B 、C 项错误。 3.(2011年全国2)(单选)一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动,穿过线圈的
(word完整版)高中物理交流电习题及答案
《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 2
4.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 sinωt,则下面判断正确的是
A.εm=BSω B.ωt是线圈平面和中性面之间的夹角
C.εm= nBSωD.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 sinωt, 感应电流 i=I m sinωt
(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 sinωt B.e=2εm sinωt
图3 C.e=2εm sin2ωt D.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:
高中物理题型分类汇总含详细答案---交变电流
高中物理题型分类汇总含详细答案---交变电流
共:15题时间:50分钟
一、单选题
1.如图所示电路中,灯泡A、B的规格相同,电感线圈L的自感系数足够大且电阻可忽略。下列关于此电路的说法中正确的是()
A.S闭合的瞬间,B先亮,A逐渐变亮,最后A、B一样亮
B.S闭合的瞬间,A、B同时亮,然后A变暗最后熄灭
C.S断开的瞬间,A立即熄灭,B逐渐变暗最后熄灭
D.S断开的瞬间,A、B立即熄灭
2.如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为k,输出端接有一交流电动机,其线圈的电阻为R。将原线圈接在正弦交流电源两端,变压器的输入功率为时,电动机恰好能带动质量为m的物体匀速上升,此时理想电流表的示数为I,若不计电动机的机械损耗,则下列说法正确的是()
A.原线圈两端电压的有效值为
B.原线圈两端电压的有效值为
C.电动机的输出功率为
D.原线圈中电流的有效值为
3.为研究电阻、电容和电感对交变电流的影响,李老师设计了一个演示实验,装置如图所示.两个电路接在完全相同的交流电源上.a、b、c、d、e、f为6只完全相同的小灯泡,a、b各串联一个电阻,c、d各串联一个电容器,e、f各串联一个相同铁芯匝数不同的线圈.电阻、电容、线圈匝数的值如图所示.老师进行演示时,接上交流电源,进行正确的操作.下列对实验现象的描述及分析正确的是()
A.a、b灯相比,a灯更亮,说明串联电阻不同,对交流电的阻碍作用不同
B.c、d灯均不发光,说明电容器对交流电产生阻隔作用
C.c、d灯均能发光,但c灯更亮,说明电容越大,对交流电的阻碍作用越小
D.e、f灯均能发光,但f灯更亮,说明自感系数越大,对交流电的阻碍作用越小
人教版高中物理-交流电计算专题
《交流电练习题》(3) 1.发电机转子是匝数n=100、边长L=20cm 的正方形线圈,将其置于磁感应强度B=0.5T 的匀强磁场中,绕着垂直磁场方向的轴以ω=100π(rad/s)的角速度转动,当转到线圈平面与磁场方向垂直时开始计时.线圈的电阻r=1Ω,外电路电阻R=99Ω.试求:
(1)写出交变电流瞬时值表达式;(2)外电阻上消耗的功率;
(3)从计时开始,线圈转过3
过程中,通过外电阻的电荷量是多少?
2、如图所示,一固定的矩形导体线圈水平放置,线圈的两端接一只小灯泡,在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场.已知线圈的匝数n =100匝,总电阻r =1.0
Ω,所围成矩形的面积S =0.04m 2,小灯泡的电阻R =9 Ω,磁感应强度随时间按如图乙所
示的规律变化,线圈中产生的感应电动势瞬时值的表达式为e =nB m S
2πT cos 2πT t ,其中B m 为磁感应强度的最大值,T 为磁场变化的周期,
不计灯丝电阻随温度的变化,求:
(1)线圈中产生感应电动势的最大值;(2)小灯泡消耗的电功率;
(3)在磁感应强度变化的0~T
4
时间内,通过小灯泡的电荷量
3.如图所示,匀强磁场的磁感应强度B =0.5 T ,边长L =10 cm 的正方形线圈abcd 共100匝,线圈电阻r =1 Ω,线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO ′匀速转动,角速度ω=2π rad/s,外电路电阻R =4 Ω,求:
(1)由图示位置(线圈平面与磁感线平行)转过60°角时的瞬时感应电动势;
(2)由图示位置转过60°角的过程中产生的平均感应电动势;
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《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 2
4.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 ω
B .ωt 是线圈平面和中性面之间的夹角
C .εm = nBS ω
D .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 ωt
B .e =2εm sin ωt
C .e =2εm sin2ωt
D .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2
B B .把转动角速度变为2ω
C .用同样的导线做成一个面积为2S 的线圈
图3
D .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 .0A
B .12.5A
C .1.57A
D .πA
(2) bd 两点电势差为:
A .0V
B .500V
C .62.8V
D .125.6V
8.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4πHz
B .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4
12.一只标有“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.3.5A
15.一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5
t /s
18.一根电阻丝接入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
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