高二物理《交变电流》计算题
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 ．220VB ．C ．110VD ．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 ．BC ．1.5AD ．3A6．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（）A．图示位置的线圈位于中性面B．线圈经过图示位置时磁通量的变化率最大C．线圈每经过图示位置，交变电流的方向就会发生改变D倍7．矩形线框ABCD以恒定的角速度ω绕对角线AC转动。
AC的左侧存在着垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场，已知AB长为1l，BC长为2l，线框电阻为R。
则线框转动一周的过程中电阻上产生的热量为（）A．222124B l lRωB．222124B l lRπωC．222122B l lRπωD．2222124B l lRπω8．如图所示为街头通过降压变压器给用户供电的示意图。
高二物理交变电流练习题
高二物理交变电流练习题[基础测试]一、选择题一、选择题1 1．有一台使用交流电的电冰箱上标有额定电压为“．有一台使用交流电的电冰箱上标有额定电压为“220 V 220 V”的字样，这”的字样，这“220 V 220 V”是指”是指”是指 [ ] [ ]A A．交流电电压的瞬时值．交流电电压的瞬时值．交流电电压的瞬时值B B B．交流电电压的最大值．交流电电压的最大值．交流电电压的最大值C C．交流电电压的平均值．交流电电压的平均值．交流电电压的平均值D D D．交流电电压的有效值．交流电电压的有效值．交流电电压的有效值2 2．图．图17-1中矩形线圈abcd 在匀强磁场中以ad 边为轴匀速转动，产生的电动势瞬时值为e = 5sin20t V ，则以下判断正确的是确的是 [ ] [ ]A A．此交流电的频率为．此交流电的频率为10/πHzB B．．当线圈平面与中性面重合时，线圈中的感应电动势为5V C C．当线圈平面与中性面垂直时，线圈中的感应电流为．当线圈平面与中性面垂直时，线圈中的感应电流为0 D D．线圈转动一周，感应电流的方向改变一次．线圈转动一周，感应电流的方向改变一次3．一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，线圈中产生的电动势为e ＝εm sin ωt ．若将线圈的转速加倍，其它条件不变，则产生的电动势为 [ ] A A．．εm sin2ωt B ．2εm sin ωt C ．2εm sin 2wt D D．．2εm sin2ωt4．理想变压器正常工作时，原线圈一侧与副线圈一侧保持不变的物理量是 [ ]A A．频率．频率．频率B ．电压．电压C ．电流．电流D ．电功率．电功率5．压理想变压器器作正常工作时增时，若增加加线接在副线圈的圈两端的负负则载，则 [ ]A A．副线圈中电流增大．副线圈中电流增大．副线圈中电流增大B ．副线圈输出的电功率增大．副线圈输出的电功率增大C C．原线圈中电流增大．原线圈中电流增大．原线圈中电流增大D ．原线圈输入的电功率增大．原线圈输入的电功率增大图17-1 a b c d B 6．一交流电流的图象如图17-2所示，由图可知所示，由图可知 [ ] A A．用电流表测该电流其示数为．用电流表测该电流其示数为10 A B B．该交流电流的频率为．该交流电流的频率为100 HzC C．该交流电流通过．该交流电流通过10 Ω电阻时，电阻消耗的电功率为1 000 WD D．该交流电流即时值表达式为．该交流电流即时值表达式为i ＝102sin628t A二、填空题二、填空题7 7．一台发电机产生的电动势的瞬时值表达式为：．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此发电机产生的电动势的最大值为_______V _______V _______V，有效值为，有效值为，有效值为_______V _______V _______V，发电机转，发电机转子的转速为子的转速为_____________________转转/秒，产生的交流电的频率为秒，产生的交流电的频率为______Hz ______Hz ______Hz．．8 8．一台理想变压器，原、副线圈匝数之比是．一台理想变压器，原、副线圈匝数之比是5：1，则原、副线圈两端电压之比为电压之比为__________________；这台变压器工作时，原、副线圈中的电流强度之比为；这台变压器工作时，原、副线圈中的电流强度之比为__________；输出与输入功率之为比；输出与输入功率之为比；输出与输入功率之为比_____________________．．9．如图17-3所示，理想变压器原、副线圈匝数之比n 1：n 2＝1：2，加在原线圈两端的电压为220V ，C 为额定电流为1 A 的保险丝，R 为接在副线圈两端的可变电阻．要使保险丝不会熔断，则可变电阻的阻值不能小于 Ω．1010．如图．如图17-4所示，理想变压器有两个副线圈，匝数分别为n 1和n 2，所接负载4R 1＝R 2．当只闭合S 1时，电流表示数为1 A 1 A，当，当S 1和S 2都闭合时，电流表示数为2 A 2 A，则，则n 1：n 2为 ．．三、计算题三、计算题11 11．在远距离输电时，如果输送一定的功率，当输电电压为．在远距离输电时，如果输送一定的功率，当输电电压为220 V 时，图17-3 220V n 2 n 1 CR图17-2 t/s i/A 0 102—102 0.01 图17-4 UR 1 R 2 n 2 n 1 S 1 S 3 A在输电线上损失的功率为75 kW 75 kW；若输电电压提高到；若输电电压提高到6 000 V 时，在输电线上损耗的功率又是多少上损耗的功率又是多少? ?12 12．有一个负载电阻值为．有一个负载电阻值为R ，当将它接在20 V 的直流电源上时，消耗的电功率为P ，若将R 接在图17-5中的变压器的次级电路中消耗的电功率是P /2/2．．已知变压器的输入电压的最大值为200 V 200 V，求此变压器的原、副线圈的匝数之比．，求此变压器的原、副线圈的匝数之比．1313．某小水电站发电机输出的电功率为．某小水电站发电机输出的电功率为100 kW 100 kW，输出电压为，输出电压为250 V 250 V．现．现准备向远处输电，所用输电线的总电阻为8 Ω，要求输电损失在输电线上的电功率不超过5%5%，用户获得，用户获得220 V 电压，求所选用的升压变压器原、副线圈的匝数比和降压变压器原、副线圈的匝数比．图17-5 U 2 R。
高二物理交变电流 电磁振荡和电磁波
第一单元交变电流电磁振荡和电磁波同步题库一一、选择题1.如图1-1-1所示,矩形线圈abcd在匀强磁场中绕OO′轴匀速旋转,产生感应电动势最小的位置是( ).A.线圈平面与磁力线平行B. 线圈平面与磁力线成45°角C. 线圈平面与磁力线成60°角D. 线圈平面与磁力线垂直2．一个电热器接在10V的直流电源上,具有一定的热功率.把它改接在交流电源上要使其热功率为原来的一半,则交流电源电压的最大值应为( ).A.7.07VB.6VC.14VD.10V3.变压器在使用中,下面哪句话是正确的( ).A.原线圈中输入的电流,随着副线圈中的输出电流的增大而增大B.原线圈输入电压,随着副线圈中的输出电流的增大而增大C.当副线圈空载(断路)时,原线圈中无电流D.当副线圈空载时,原线圈上的电压为零4.如图1-1-2,理想变压器的原线圈与灯泡Ａ串联后,加上交流电压Ｕ1；副线圈两端电压为Ｕ2，接有Ｂ、Ｃ两个灯泡.若ＡＢＣ是三个相同的灯泡,且都正常发光,则Ｕ1Ｕ2为( ).A. 4:1B. 3:1C. 2:1D. 1:15.下面有关交变电流的几种说法,其中正确的有( ).A.交流电器设备上所标的电压和电流值是最大值B.交流电流表和交流电压表测定的值是瞬时值C.给定的交变电流数值,没有特殊说明的都是指有效值D.跟直流电有相同热效应的交变电流的数值是交变电流的有效值6.如图1-1-3所示的理想变压器,给负载Ｒ供电,用下列哪些方法可增加变压器的输出功率( )A.减少副线圈的匝数B.增加原线圈的匝数C.减少负载电阻Ｒ的值D.提高加在原线圈两端的电压7．一台理想变压器，原线圈的匝数为Ｎ1,副线圈有两组,匝数分别为Ｎ2和Ｎ3.设三个线圈的电流强度和电压分别为Ｉ1、Ｉ2、Ｉ3和Ｕ1、Ｕ2、Ｕ3.则下列各式中正确的为( ).A. I1(Ｎ2+Ｎ3)=( I2+I3)Ｎ1B. I1Ｎ1= I2Ｎ2 + I3Ｎ3D.二、填空题8.矩形线圈abcd的边长ab=cd=40cm,bc=da=30cm,共有200匝，以300 r/min 的转速在磁感强度为0.2T的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的中心轴OO′匀速转动,在t=0时刻处于图1-1-4所示位置.此线圈产生的感生电动势最大值e= Ｖ，有效值为em＝Ｖ，感电动势瞬时值表达式e＝Ｖ.9.根据图1-1-5所示的i－t图象写出电流瞬时值表达式I= .10.一个电热器接在最大值36Ｖ交流电源上，产生电功率为Ｐ，若接到某直流电源上产生热功率为p/2，忽略电阻随温度的变化，则所接直流电压Ｕ＝Ｖ.11.远距离输送一定功率的交流电，若将送电电压提高n倍，输电线上的电压损失是原来的倍，输电线上的电功率损失是原来的倍.12.发电机输出电压为1000Ｖ，输出电功率为800kＷ，输电线总电阻为1.0Ω,用电区输入电区为380Ｖ，为使在输电线上损耗的电功率是输出电功率的5％，则升压变压器原、副线圈匝数比n1:n2= ,降压变压器原、副线圈的匝数比n3:n4＝ .三、计算题13.扬水站一台效率为50％的水泵，每秒钟能把0.09m3的水抽到20m高处、水流出口速度为10 m/s，现用一台电动机通过皮带传动带动水泵运行，皮带传动的效率是80％，电动机效率是90％.取g＝10 m/s2，求电动机的输入电功率为多少？14.变压器初、次级匝数之比为55:9,初级接在一电压为u=311sin100πt V的电源上,求(1)变压器的输入电压U和输出电压U2 .(2)当次1级分别接上60Ω的电灯1盏或并联两盏时,变压器的输入功率、输入电流各为多少?同步题库二一、选择题sin2ωt.若将发电机转速 1.有一交流发电机正常工作时的电动势为е=em减半,其它条件不变,则电动势的变化规律为( )A.е′=e m AsinωtB.е′=e m sin2ωtC.е′=sinωtD.е′=е′=e m Asinωt2.在直导线中通入交电流i=I m sinωt,电流正方向如图1-2-1所示.在正常通电过程中,以i=0为计时点的某一个周期内,导线下方矩形线圈中产生的感生电流的方向及大小的变化情况分别是(电流方向根据顺时针或逆时针用顺＂＂逆＂来表示，大小用＂增＂＂减＂来表示变化)（）.A.顺逆顺逆,增减增减B.逆顺逆顺,减增减增C.顺逆逆顺,增减减增D.逆顺顺逆,减增减增3.远距离输送一定功率的交变电流,若送电电压提高到原来的n倍则( ).A.输电线上电能损失减少(n2-1)/n2B.输线上电压损失是原来的1/n2C.输电线电压损失减少(n-1)nD.若保持输电线的功率损失不变,导线面积应为原来的1/n24.一矩形线圈在匀强磁场中绕一轴线做匀速转动,产生的感应电动势e=311sin100πt(V),则下述说法中正确的是( )A.此线圈的转速为3000r/minB.此交变电流的电压有效值为220VC.当t=0时,线圈平面与中性面垂直D.当t=1/300(s)时,电压达到最大值二、填空题8.如图1-1-4所示变压器,各线圈匝数之比为n1:n2:n3=10:2:1,初级电压Ｕ不变，当开关分别接在a和b时，电流表读数之比为 . 111.用1万V的高压输送100kW的电功率,在输电线上有2%的电功率损失,则输电线的电阻是Ω,若把输送电压降低一半,则输电线上损失功率占输送功率的 .12.有一理想变压器能将100Ｖ的电压降到33Ｖ，将一导线绕过铁芯，两端接在伏特表上，此伏特表的读数为0.05Ｖ，则此变压器的原线圈是匝，副线圈是匝.三、计算题13.匝数为n,面积为Ｓ的闭合矩形线圈，在磁感强度为Ｂ的匀强磁场中以角速度ω按图示方向匀速转动，t=0时，线圈平面与磁力线平行，规定当线圈中感生电动势沿abcda方向时为正.已知线圈的总电阻为Ｒ，试求：Ａ.线圈中感应电动势的有效值.Ｂ.线圈中感应电动势的瞬时表达式.Ｃ.线圈转动一周的过程中，外力对线圈所做的功.同步题库三一、选择题7.LC振荡电路中产生电磁振荡的过程中( ).Ａ.当电容器放完电的瞬间,电路中的电流强度最大Ｂ.当电容器极间的电压为零时,电路中电流强度为零Ｃ.当磁场最强时,电路中电流强度最大8.在ＬＣ电路产生电磁振荡的过程中，当电路中流不断减小时（）.Ａ.电容器两极板间电压减小Ｂ.电容器极板上的电量减小Ｃ.电路中的电场能减小Ｄ.电路中的磁场能减小9.一个长直螺线管通有正弦式电流,把一个带电粒子沿管轴线射入管中,粒子将在管中( )Ａ.做匀速圆周运动Ｂ.沿轴线来回运动Ｃ.匀速直线运动Ｄ.做匀加速直线运动二、计算题12.电站向某地输送5000kW的电功率,输电线上损失的电功率为100 kW.如果输送的电功率不变,把输电电压提高为原来的10倍,同时将输电线的横截面积减为原来的一半,求输电线上损失的电功率减少多少?13.如图1－3－7所示，Ａ和Ｂ为真空中相距为d的两平行金属板，加上电压后板间电场可视为匀强电场.板上所加电压波形如图象所示t=0时刻A板电势比B板高.此时在靠近B板处有一初速为零的电子.其质量为m,电量为e,在电场力作用下开始运动.要想使电子到达A板时速度恰为零,所加交变电压的周期应满足什么条件?同步题库四1.图1－4－1所示的交流发电机，单匝矩形线圈abcd绕垂直磁场的中心轴以角速度ω匀速转动，ab边和cd边分别长l1和l2，线圈电阻为r,外电路电阻Ｒ，匀强磁场磁感强度为Ｂ.设开始计时时线圈平面与磁场垂直，试求：(1). t秒末磁场对线圈ab和cd的作用力.(2). t秒末磁场对线圈的力矩M.(3). t秒末电磁力的即时功率.(4)画出电磁力矩随时间变化的图象.2.一个荷质比为q/m的带电粒子,在磁感强度为B的匀强磁场中受洛仑兹力作用而作匀速圆周运动,它的运动周期正好与一个LC振荡电路的固有周期相等,已知振荡器中的电容为C,那么电感L应为多少?3.一台小型发电机给一个距离较远的单位输电,升压变压器的匝数比是1:10,降压变压器的匝数比是10:1,输电线的总电阻为20Ω.已知用户得到的实际功率为4.32kＷ,实际电压为216Ｖ.求：（1)发电机输出功率为多大？）（2）发电机输出电压多大？（3）输电效率是多少？4.在LC振荡电路中,电容器的电容量可由3.6pＦ.调到100pＦ.线圈的电感量可由4mＨ调到90mＨ.这个振荡电路最高振荡频率多大?发射的电磁波最长多少?5.在真空中速度Ｖ＝6.4×107m/s的电子束连续地射入两平行极板之间.极板长度为L=8.0×10－2m.间距为d=5.0×10－3m.两极板不带电时,电子束将沿两极板之间的中线通过.在两极板上加50Ｈz的交流电压Ｕ＝Ｕ0sinωt，如果所加电压的最大值Ｕ0超过某一值Ｕc时，将开始出现以下现象：电子束有时能通过两极板；有时间断，不能通过.求:(1)Ｕc的大小；（2）Ｕ0为何值时才能使通过的时间（△t）通跟间断时间（△t）断之比为（△t）通：（△t）断＝2：1.。
高中物理----交变电流专题训练(有答案)
t4 20 0.01-3 20.02 0.03 0.04i/Aab cdψO`ORB1.正弦式交变电流电动势的最大值ωNBSEm=2.正弦式交变电流电动势的表达式从线圈转至中性面开始计时tNBSeωωsin=从转至平行磁感线开始计时tNBSeωωcos=3.正弦式交变电流电动势的有效值：2mEE=平均值：tNE∆∆Φ=例1.如图表示一交变电流的电流随时间而变化的图象，此交变电流的有效值（）A.5 2 AB.5AC．3.5 2 A D.3.5A例2.如图所示为一正弦交变电流通过一电子元件后的波形图，则下列说法正确的是（）A．这也是一种交变电流B．电流的变化周期是0.02 sC．电流的变化周期是0.01 sD．电流通过100Ω的电阻时，1 s内产生热量为200 J例3.若6A直流电流通过电阻R时，t秒内产生的热量为Q，现让一正弦交变电流通过电阻R，若t秒内产生的热量也为Q/4，则该交变电流的最大值为（）例4.如图表示两种电压的波形，其中图甲表示电压按正弦规律变化，下列说法正确的是（）A．图甲表示交流电，图乙表示直流电B．两种电压的有效值都是311 VC．图甲所示电压的瞬时值表达式为u=220sin（100πt）D．以上说法都不对例5.如图，矩形线圈面积为s，匝数为N，线圈电阻为r，在磁感强度为B的匀强磁场中绕OO`轴以角速度ω匀速转动，外电路电阻为R求：⑴.写出线圈在转动中产生的电动势的最大值表达式；⑵.如果线圈从图示位置开始计时，写出电动势的瞬时表达式；⑶.当线圈由图示位置转过900的过程中，电阻R上所产生的热量；⑷.当线圈由图示位置转过600的过程中，通过电阻R的电荷量。
1.交流发电机在工作时电动势为e= E m sinωt ，若将发电机的转速提高一倍，同时将电枢所围面积减少一半，其它条件不变，则电动势为（）A．e= E m sin（ωt/2） B．e= 2E m sin（ωt/2）C．e= E m sin2ωt D．e= E m/2 sin2ωt2.一电热器接在10v的电源（恒定，不计内阻）上，产生的热功率为P,把它改接到另一正弦交变电路中，要使产生的热功率为原来的一半，如果忽略电阻值随温度的变化，则该交变电流的电压的最大值为等于（）A．5v B．14vC．7.1v D．10v3．将阻值为5Ω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。
高二物理交变电流试题
高二物理交变电流试题1.两只相同的电阻，分别通过简谐波形的交流电和方形波的交流电．两种交变电流的最大值相等，波形如图13-1所示．在简谐波形交流电的一个周期内，简谐波形交流电在电阻上产生的焦耳热Q1与方波形交流电在电阻上产生的焦耳热Q2之比为等于（）A．3︰1B．1︰2C．2︰1D．4︰3【答案】B【解析】根据电流的热效应相同，简谐波一个周期内产生的焦耳热Q1=方波形交流电一个周期内产生的焦耳热Q2=,所以=1/2，B对。
思路分析：根据简谐波形交流电有效值，方形波形交流电的有效值I2=1A．进行判断，得出结果。
试题点评：考查根据有效值求电功的相关计算2.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13-2所示，下列说法中正确的是A．交变电流的频率为0.02HzB．交变电流的瞬时表达式为C．在t=0.01s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0.4Ω，则其产生的热功率为5W【答案】D【解析】由图知：，A错；交流电瞬时值的表达式为：，B错；当时，电流有最大值，穿过线圈的磁通量有最小值。
C错；发电机线圈产生的热功率为：P===5W;D对。
思路分析：根据图像判断出频率，写出电流的瞬时表达式，根据电磁感应现象的原理判断出磁通量，最后利用有效值计算出电阻上消耗的电功率。
试题点评：考查交流电有效值的相关计算3.供打点计时器使用的学生电源变压器，输入电压为220V正弦交流电，输出电压有2V、4V、6V、8V等多个量程供选择使用，那么下列说法错误的是 ( )A．输入电压的有效值是220VB．输入电压的最大值是380VC．输出电压的频率与输入电压的频率相等D．选择不同的输出电压是通过改变变压器副线圈的匝数实现的【答案】B【解析】平时所说的交流电压是指有效值，A对；有效值为220V，那么最大值为220×=314V，B错；因为变压器的原副线圈用的是同一个铁芯，所以磁通量的变化率是一样的，频率也是一样的，C对；原副线圈利用匝数比实现电压值比，所以D对；故此题选B。
(完整word版)高二物理交变电流单元测试题及答案
高二物理交变电流单元测试题一、 选择题(每道小题 3分 共 39分 )1、 对于如图所示的电流i 随时间t 作周期性变化的图象，下列说法中正确的是 A 、电流大小变化，方向不变，是直流电 B 、电流大小、方向都变化，是交流电 C 、电流最大值为0.2A ，周期为0.01sD 、电流大小变化，方向不变，不是直流电，是交流电 2、 对于理想变压器来说，下列说法中不正确的是 A 、变压器是利用互感现象制成的B 、变压器可以改变各种电源的额定功率C 、变压器不仅能改变电压，还同时改变电流D 、变压器的初级电流随次级电流的增大而增大 3、 如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n 1:n 2=1:3，次级回路中联入三个均标有“36V ，40W ”的灯泡, 且均正常发光，那么, 标有“36V 、40W ”的灯泡AA 、也正常发光B 、将被烧毁C 、比另三个灯暗D 、无法确定4、 面积为S 的矩形线圈在磁感应强度为B 的匀强磁场中，从中性面起以角速度ω匀速转动，在t 时刻线圈磁通量的瞬时值为A 、BSB 、BScos ωtC 、BSsin ωtD 、BS/sin ωt 5、 如图所示，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直磁感线的轴匀速转动，已知线圈在转动中产生的感应电动势最大值为mE (V)，转动的角速度为ω(rad/s)。
若线圈转到图示位置开始计时，那么下列四个式子中正确表达了该线圈上产生的电动势e 随时间变化的函数式是A 、e=m E sin ωt(V)B 、e=m E cos ωt(V)C 、e=m E sin(ωt+90°)(V)D 、e=mE cos(ωt+90°)(V)6、两只阻值相等的电阻分别通以正弦交流电与方形交流电，它们电流的最大值相等，如图所示，则两只电阻的热功率之比是A 、1：4B 、1：2C 、1：2D 、1：17、交流电源电压u=20sin(100 ωt)V，电路中电阻R=10Ω。
高中高二物理交变电流测试卷试题含含答案及解析
综合检查一、单项选择题 (此题共 10 小题，每题 4 分，共 40 分．在每题给出的四个选项中，只有一个选项正确 )1．以下对于沟通电的说法中正确的选项是 ( )A ．沟通电器设施上所标的电压和电流值是沟通电的峰值B ．用沟通电流表和电压表测定的读数值是沟通电的刹时价C ．给定的沟通数值，在没有特别说明的状况下是指有效值D ．跟交变电流有相同的热效应的直流电的数值是沟通电的均匀值分析： 选 C.对于交变电流，在没有特别说明的状况下是指有效值，沟通电流表和电压 表的读数值是沟通电的有效值，沟通电器的铭牌上所标的电压和电流也是有效值，所以A 、B 、 D 错误，C 正确．2．如图 3－5 是沟通发电机的表示图， 图甲到图丁分别表示线圈转动过程中的四个地点， 此中甲、丙中的线圈与磁场方向垂直，乙、丁中线圈与磁场方向平行， 则在线圈转动的过程 中直流电流表有示数的地点是 ( )图 3－ 5A ．甲、丙B ．乙、丁C ．甲、乙D ．丙、丁分析： 选 B. 线圈转动中感觉电流时辰在变化，位于中性面地点时磁通量最大，但感觉 电流最小，等于零．位于与中性面垂直地点时，磁通量最小，但感觉电流最大，应选 B. 3．图 3－ 6 中的四幅图是沟通电的图象， 此中能正确反应我国居民平时生活所用沟通电的是 ( )图 3－ 6分析： 选 C. 我国居民用电是有效值为U ＝ 220 V ，频次为 50 Hz 的正弦沟通电，故其最大值为 U ＝ 2 U ＝ 311 V ，周期为 T ＝ 1＝ 0.02 s ，选项 C 正确．m f4．如图 3－ 7 所示，有一矩形线圈 abcd 在匀强磁场中分别绕轴 O 1O 1′和中轴 O 2O 2′ 以相同的角速度匀速转动， 那么此线圈在以 O 1O 1′和 O 2O 2′分别为轴旋转到线圈平面与磁 感线平行时，可产生的感觉电流之比为 ( )图 3－ 7A ． 1∶ 2B ． 2∶1C ．1∶ 4D ． 1∶1分析： 选 D.矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时产生的最大感觉电动势 E m ＝ NBS ω ，与转轴地点没关，故在题中两种状况下转动一周时，产生的感觉电流是相等的，故D 项正确．5．一个电热器接在 10 V 的直流电源上，耗费的功率是 P ，当把它接到一正弦波形沟通电源上时，耗费的功率是 P/4，则该沟通电源的电压的最大值是( )A ． 5 VB ． 7.07 VC ．10 VD ． 14.14 V10 2U2分析： 选 B. 由电流的热效应算出有效值：R ＝ 4× R ，得有效值为 5 V ，则最大值为：5× 2 V ≈7.07 V.6．某沟通电电压为 u ＝ 10 2sin314t(V) ，则 ( )A ．击穿电压为 10 V 的电容器能直接接在此电源上B ．把电磁打点计时器接在此电源上，打点周期为 0.01 sC ．把额定电压为 10 V 的小灯泡直接接在此电源上，小灯泡将被烧坏D ．把额定电压为 10 V 的小灯泡直接接在此电源上，小灯泡能正常发光 分析： 选 D. 从交变电压的最大值可知，该交变电压的有效值为 10 V ，小灯泡可接在该电源上，并且能正常发光，击穿电压为10 V 的电容器不可以接在该电源上，由于电容器的击 穿电压为最大值，因而可知选项 D 正确，选项 A 、 C 均错误；从刹时价方程能够读出 ω＝ 314＝ 100 π，得该交变电源的周期为 0.02 s ，选项 B 错误．17． (2011 年杭州高二检测 )交变电压的刹时价为 u ＝U m sin100 t(V)π ，当 t ＝ 600 s 时， u＝5 2 V ，则从电压表上看到的读数为 ( )A. 2 VB ． 5 2 VC ．10 2 VD ．10 V分析：选 D. 将 t ＝ 1s 及 u ＝5 2 V 代入 u ＝ U m sin100 t(V)π ，能够求得最大值 U m ＝ 10 2600V ，有效值为 10 V ，电压表的读数为有效值，故 D 对．8．矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，从中性面开始转动 180 °的过程中，均匀感觉电动 势和最大感觉电动势之比为 ( ) A ． π /2 B ． 2/ πC ．2πD ． π分析： 选 B.设矩形线圈面积为 S ，匀速转动角速度为 ω，磁感觉强度为 B ，则转动 180°E ＝ 2BS ω，转动 180°的过程中最大感觉电动势为 E m ＝ BS ω.故 E 2， 的过程中均匀电动势＝ πE m π 选项 B 正确．9．“二分频”音箱有两个不一样口径的扬声器，它们的固有频次分别处于高音、低音频 段，分别称为高音扬声器和低音扬声器， 音箱要将扩音器送来的含不一样频次的混淆音频电流 按高、 低频段分别出来， 送往相应的扬声器， 以便使电流所携带的音频信息按原比率复原成 高、低频的机械振动．图3－ 8 为音箱的电路图，高、低频混淆电流由a 、b 输入， L 1 和 L 2是线圈， C 1 和 C 2 是电容器，则 ()图 3－ 8A ．甲扬声器是高音扬声器B ．C 2 的作用是阻挡高频电流经过乙扬声器 C ．L 1 的作用是阻挡低频电流经过甲扬声器D ． L 2 的作用是减弱乙扬声器的低频电流分析： 选 D. 电路中的电感和电容作用能够简单归纳为：电感是通直流、阻沟通，通低 频、阻高频；电容是通沟通、隔直流，通高频、阻低频．10． (2011 年莆田高二检测 )三个相同的电阻，分别经过如图变电流，三个图中的 I 0 和周期 T 相同．以下说法中正确的选项是 (3－ 9)甲、乙、丙所示的交图 3－ 9A ．在相同时间内三个电阻发热量相等B ．在相同时间内，甲、乙发热量相等，是丙发热量的 2 倍C ．在相同时间内，甲、丙发热量相等，是乙发热量的 1/2D ．在相同时间内，乙发热量最大，甲次之，丙的发热量最小分析：选 C.甲图象电流的有效值为 1I 0，丙图象依据电流有 I 0，乙图象电流的有效值为22 T 2 RT ，解得电流有效值 10，依据焦耳定律相同时间内产生热量 效值的定义有： I 0R ＝ I I ＝ I2 2之比等于有效值的平方比， Q 1∶ Q 2∶Q 3＝ 1∶ 2∶ 1， C 对．二、填空题 (此题共 2 小题，每题 6 分，共 12 分．按题目要求作答 )11．有一个电子元件，当它两头的电压的刹时价高于e ＝ 110 2 V 时则导电，低于 e ＝110 2 V 时不导电， 若把这个电子元件接到 220 V 、50 Hz 的正弦沟通电的两头， 则它在 1 s 内导电 ________次，每个周期内的导电时间为 ________．分析： 由题意知，加在电子元件两头电压随时间变化的图象如下图，表达式为u ＝ 220 2sin ωt1此中 ω＝2πf ，f ＝ 50 Hz ，T ＝ ＝ 0.02 s ，得 u ＝220 2sin100 πt把 u ′＝ 110 2 V 代入上述表达式获得 t 1＝ 1 s ， t 2＝ 5s600 600 所以每个周期内的导电时间为t ＝2(t 2－ t 1)＝ 4 s ＝1s.300 75n ＝ 2 t＝ 100.由所画的 u － t 图象知，一个周期内导电两次，所以1 s 内导电的次数为T答案： 100175s12．如图 3－10 所示， 为某交变电动势随时间变化的图象， 从图象中可知交变电动势的 峰值为 ________ V ．周期 T 是 ________s ，交变电动势变化最快的时辰是 ________，穿过产生此电动势的线圈的磁通量变化最快的时辰是________，若此沟通线圈共 100 匝，则穿过此 线圈的最大磁通量是 ________Wb.图 3－ 10分析： 由图象可知周期为 0.02 s ，最大电动势为 310 V ，图象的斜率表示电动势变化的快慢，变化最快时辰应当是nT/2，依据法拉第电磁感觉定律电动势最大的时辰应当是磁通 量变化最快的时辰，是 (2n ＋ 1)T/4，由最大值公式能够求出最大磁通量，则E m ＝ nBS ω＝ n Φm ωΦm ＝E m＝ 310 Wb ＝ 31Wb.n ω 100× 100 π 1000 π答案： 看法析三、计算题 (此题共 4 小题，共 48 分．解答时应写出必需的文字说明、方程式和重要的演算步骤， 只写出最后答案的不可以得分， 有数值计算的题， 答案中一定明确写出数值和单位 ) 13．(10 分 )(2011 年泉州高二检测 )一个面积为 S 的矩形线圈在匀强磁场中以一边为轴匀 速转动，磁场方向与转轴垂直．线圈中感觉电动势 e 与时间 电动势最大值和周期可由图中读出，则磁感觉强度是多少？当 t 的关系如图 3－ 11 所示，感觉Tt ＝12时，线圈平面与磁感线 的夹角等于多少？图 3－ 11分析： 从题图中能够看出，当 t ＝ 0 时， e ＝ E m .此时线圈平面与磁感线的夹角为 0°，也就是线圈平面与磁感线平行，所以2π E m T .当 t ＝ T时，线圈转 E m ＝ NB ωS＝ NBS ，N ＝ 1，B ＝2πS 12 2πTπ过角度为 ωt＝ × T＝ ＝ 30°.此时线圈平面与磁感线夹角为30°.T12 6答案： E m T 30°2πS14． (10 分 )(2011 年济南高二检测 ) 如图 3－ 12 所示，单匝线圈在匀强磁场中绕 OO ′轴从图示地点开始匀速转动，已知从图示地点转动 π10 V ，求：时，线圈中感觉电动势大小为 6图 3－ 12(1)交变电动势的峰值；π(2)线圈从图示地点转动 2的过程中，交变电动势的均匀值．分析： (1)交变电动势的刹时价为π e ＝E m sin ωt V ，将 ωt＝ ，e ＝ 10 V 代入上式，有 10 V6π＝E m sin ，解得 E m ＝ 20 V.6(2)线圈从图示地点转过πΔΦ＝ BS ，经历的时间t ＝ π，2 的过程中，磁通量的变化量为2ω此过程中交变电动势的均匀值：e ＝ ΔΦ 2B ωS 2 2＝ π ＝ ·E m ＝ × 20 V ＝ 12.7 V.t π π答案： (1)20 V (2)12.7 V15．(14 分 )(2011 年三明市高二检测 )如图 3－ 13 所示， N ＝ 50 匝的矩形线圈 abcd ，边长 ab ＝ 20 cm ， ad ＝25 cm ，放在磁感觉强度 B ＝ 0.4 T 的匀强磁场中，外力使线圈绕垂直于磁感线且经过线圈中线的 OO ′轴以 n ＝ 3000 r/min 的转速匀速转动，线圈电阻 r ＝ 1 Ω，外电 路电阻 R ＝ 9 Ω， t ＝ 0 时，线圈平面与磁感线平行，ab 边正转出纸外、 cd 边转入纸里．图 3－ 13(1)在图中标出 t ＝ 0 时感觉电流的方向； (2)写出线圈感觉电动势的刹时表达式；(3)从图示地点转过 90°过程中流过电阻 R 的电荷量是多大？分析：(1) 依据 ab 、cd 切割磁感线， 由右手定章可得线圈中感觉电流方向 a → d → c →b → a.(2)线圈的角速度ω＝ 2πn ＝2× π× 3000 rad/s60 ＝ 100π rad/s.设 ab 边在 t ＝ 0 时辰速度为 v ab ，图示地点的感觉电动势最大，其大小为 E m ＝ 2NB ab ·v ab＝ NB ab ·ad ·ω ＝ 50××××100π V＝ 314 V ，电动势的刹时表达式为： e ＝ 314cos100πt V.(3)q ＝ I t.从 t ＝ 0 起转过 90°的过程中， t 时间内流过 R 的电荷量N ΔΦ NBSq ＝ t R ＋ r t ＝R ＋ r＝50×××0.25 C1＋ 9＝ 0.1 C.答案： 看法析16．(14 分 )如图 3－ 14 所示，矩形闭合金属线圈 abcd 的边长分别为l 1 和 l 2，电阻为 边是固定转动轴，它恰位于有界匀强磁场的界限处，磁感觉强度大小为B.某时辰线圈地点 如下图，磁感线垂直纸面，方向向里．线圈绕固定转动轴匀速转动，角速度大小为 ω，从 图示地点开始计时，规定电流沿adcb 方向的流动为正方向．图 3－ 14(1)在直角坐标系中画出线圈内感觉电流随时间变化的关系图象 (画出两个周期 )；(2)求此感觉电流的有效值．分析： (1)假如在题图所示的右半部地区里也有磁感觉强度为 B 的匀强磁场，则线圈在绕 ab 轴匀速转动时，线圈中将产生正弦沟通电，并且是从中性面开始计时的．此刻的状况恰幸亏半个周期内没有感觉电流，所以依据正弦沟通电的图象画出如下图的曲线．(2)此感觉电流的最大值 I m ＝ E mE m ＝ Bl 1l 2 ω，所以 I m ＝ Bl 1l 2ω ，感觉电动势的最大值 R .则T 3 R 1 1 2 T电流在 I ＝ 2 RT ，～ T 时间内的有效值为 I m .( I m ) R ·＝ I4422 2即 1B 2l 12l 22ω2T 2Bl 1 l 2ω2 2·R ·＝ I RT ，故 I ＝ 2R .R 2 (2)Bl 1l 2ω 答案： (1)看法析2R。
人教版 高二物理 选修3-2 第五章 交变电流测试试题 (含答案)
交变电流单元测试题一、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４０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 ＝102sin628t AB ．该交流电流的频率为50 HzC ．该交流电流通过10Ω电阻时，电阻消耗的电功率为100WD ．用电流表测该电流其示数为102 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3、交流电源的电压是6V ，它跟电阻R 1、R 2和电容器、伏特表一起连组成电路，如图所示，图中电压表的示数为U 1，为了保证电容器C 不被击穿，电容器C 的耐压值应为U 2，则（ ）A 、U 1=62VB 、U 2=6VC 、U 1=6VD 、U 2≥62V4、钳形电流表的外形和结构如右图（a ）所示。
图（a ）中电流表的读数为1.2A 。
右图（b ）中用同一电缆线绕了3匝，则（ ） Ａ．这种电流表能测直流电流，图（b ）的读数为2.4AＢ．这种电流表能测交流电流，图（b ）的读数为0.4AＣ．这种电流表能测交流电流，图（b ）的读数为3.6AＤ．这种电流表既能测直流电流，又能测交流电流，图（b ）的读数为3.6A5、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n 2D 、减小原线圈的匝数n 1图（a ） A 铁芯 图（b ）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、t 1 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、52AB、5AC、3.52D、3.59、一矩形线圈,绕与匀强磁场垂直的中心轴OO′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A→R→B(D)大小不断变化,方向从B→R→A10、如图所示，有一理想变压器，原线圈匝数为n1，两个副线圈的匝数分别为n2和n3，原副线圈的电压分别为U1、U2、U3，电流分别为I1、I2、I3，两个副线圈负载电阻的阻值未知，下列结论中，正确的是：( )(A)U1：U2＝n1：n2，U2：U3=n2：n3；(B)I1/I3=n3/n1，I1/I2=n2/n1；(C)n1I1=n2I2＋n3I3；(D)I1U1=I2U2＋I3U3。
交变电流----高中物理模块典型题归纳(含详细答案)
交变电流----高中物理模块典型题归纳（含详细答案）一、单选题1.我国家用照明电路电压瞬时值可表示为()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.AB.10AC.AD.5A3.（2018•天津）教学用发电机能够产生正弦式交变电流。
利用该发电机（内阻可忽略）通过理想变压器向定值电阻R供电，电路如图所示，理想交流电流表A、理想交流电压表V的读数分别为I、U，R消耗的功率为P。
若发电机线圈的转速变为原来的，则（）A.R消耗的功率变为B.电压表V的读数变为C.电流表A的读数变为2ID.通过R的交变电流频率不变4.小宇为了研究自感现象，利用实验室提供的实验器材设计了如图所示的电路，其中甲、乙为两个完全相同的小灯泡，L为自感系数很大的线圈，且稳定时的电阻与电路中定值电阻R 的阻值相同．则下列说法正确的是()A.开关闭合的瞬间，甲、乙两灯同时变亮B.断开开关的瞬间，甲灯立即熄灭，乙灯过一会儿后熄灭C.闭合开关，当电路稳定时甲、乙两灯的亮度相同D.断开开关的瞬间，m点的电势高于n点的电势5.如图所示为一正弦交变电压随时间变化的图象，由图可知（）A.该交流电的周期为2sB.该交流电电压的有效值为220 VC.用电压表漉量该交流电压时，t=0.0ls时读数为0VD.用电压表测量该交流电压时，任何时刻电压表的读数均为311V6.图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1:n2=5:1，电阻R=20 Ω，L1、L2为规格相同的两只小灯泡，S1为单刀双掷开关。
原线圈接正弦交变电源，输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示。
现将S1接l、S2闭合，此时L2正常发光。
下列说法正确的（）A.输入电压u的表达式是B.只断开S2后，L1、L1均正常发光C.只断开S2后，原线圈的输入功率增大D.若S1换接到2后，R消耗的电功率为0.8 W7.我国使用的交流电的频率为50赫兹，在10秒内电流方向改变了（）A.500次B.50次C.100次D.1000次8.在变电站里，经常要监测电网上的强电流，用到的器材就需要电流互感器．如图所示的四种有关电流互感器的连接方法中，能正确反应其工作原理的是（）A. B. C. D.9.一交变电流的电压表达式为u=100sin120πt（V），由此表达式可知（）A.用电压表测该电压其示数为100 VB.该交变电压的频率为60HzC.将该电压加在100Ω的电阻两端，则该电阻消耗的电功率为100 WD.t= s时，该交流电压的瞬时值为50V二、多选题10.理想变压器的原线圈接正弦式电流，副线圈接负载电阻R，若输入电压不变，要增大变压器的输出功率，可行的措施有：（）A.只增大负载电阻R的阻值B.只减小负载电阻R的阻值C.只增大原线圈的匝数D.只增大副线圈的匝数11.如图所示为远距离交流输电的简化电路图．发电厂的输出电压是U，用等效总电阻是r 的两条输电线输电，容抗和感抗可忽略不计，输电线路中的电流是I1，其末端间的电压为U1．在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流为I2．则（）A.用户端的电压为B.理想变压器的输入功率为UI1﹣I12rC.输电线路上损失的电功率为D.若发电厂输出电压U不变，随着输出功率增大，用户端得到的电压将减小12.如图所示的交流电为u＝311sin(314t＋)V，接在阻值220Ω的电阻两端，则()A.电压表的读数为311VB.电流表的读数为1.41AC.电流表的读数是1AD.2s内电阻的电热是440J13.如图所示，交流发电机E，通过理想升压变压器T1、降压变压器T2向远处用户供电，输电线的总电阻为R．其中U1、U3和P1、P3为T1、T2的输入电压和输入功率，U2、U4和P2、P4为T1、T2的输出电压和输出功率．设U1一定，则在正常工作情况下有（）A.U1＞U2B.U2＞U3C.P3=P4D.P1＞P414.如图甲所示，一个矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场方向且与线圈共面的轴匀速转动，从某个时刻开始计时，其穿过线圈的磁通量随时间t的变化如图乙所示，则下列说法中正确的是（）乙A.t=0时刻线圈处于中性面位置B.、时刻线圈中的感应电流最大且方向相同C.、时刻穿过矩形线圈的磁通量最大，但感应电流却为零D.. 时刻穿过线圈的磁通量为零，磁通量的变化率也为零15.如图甲为风力发电的简易模型，在风力的作用下，风叶带动与其固定在一起的永磁铁转动，转速与风速成正比．某一风速时，线圈中产生的正弦式电流如图乙所示，则（）A.磁铁的转速为10r/sB.电流的表达式为i=0.6sin10πt（A）C.风速加倍时电流的表达式为i=1.2sin10πt（A）D.风速加倍时线圈中电流的有效值为0.6 A16.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，副线圈连接相同的灯泡、，电路中分别接了理想交流电压表V1、V2和理想交流电流表A1、A2，导线电阻不计，如图所示当开关S闭合后()A.A1示数变大，A1与A2示数的比值变大B.A1示数变大，A1与A2示数的比值不变C.V2示数变小，V1与V2示数的比值变大D.V2示数不变，V1与V2示数的比值不变17.如图所示的电路中，P为滑动变阻器的滑片，保持理想变压器的输入电压U1不变，闭合电键S，下列说法正确的是（）A.P向下滑动时，灯L变亮B.P向下滑动时，变压器的输出电压不变C.P向上滑动时，变压器的输入电流变小D.P向上滑动时，变压器的输出功率变大三、综合题18.小型水利发电站的发电机输出功率为24.5kW，输出电压为350V，输电线总电阻为4Ω，为了使输电线损耗功率为发电机输出功率的5%，需在发电机处设升压变压器，用户所需电压为220V，所以在用户处需安装降压变压器．输电电路图如图所示，求：（1）输电线上的电流．（2）升压变压器的原、副线圈的匝数之比．（3）降压变压器的原、副线圈的匝数之比．19.如图所示为一理想变压器，副线圈上接了一个标有“220V，44W”字样的灯泡正常发光，原线圈中的电压表示数为1100V．求：（1）原、副线圈的匝数比；（2）电流表的示数．20.如图所示，某水电站发电机输出功率为200kW，发电机输出电压为400V，通过升压和降压变压器给用户供电，升压变压器原、副线圈的匝数比为n1：n2=1：5，两变压器之间输电线的总电阻为R=1Ω，降压变压器输出电压为U4=220V,求：（1）升压变压器的输出电压U2（2）输送电能的效率η（3）降压变压器原、副线圈匝数比n3：n421.某学校一套校内备用供电系统，由一台内阻为的发电机向全校22个教室（每个教室有“ ，”的白炽灯9盏）供电，如果输电线的总电阻，升压变压器和降压变压器（都认为是理想变压器）的匝数比分别是和，每个教室的白炽灯都正常发光，求：（1）输电线的损失功率是多大？（2）发电机的电动势是多大？答案一、单选题1.【答案】B【解析】【分析】我国照明电路有效电压值为220V，所以交流电的峰值为,所用交流电的频率为50Hz，所以，故交流电瞬时表达式为：故选B。
高二物理 交流电专题训练及答案(全套)
高二物理交流电专题训练及答案（全套）一、交变电流变化规律练习题一、选择题1．下面哪些因素影响交流发电机产生的电动势的最大值【】A．磁感强度B．线圈匝数C．线圈面积D．线圈转速E．线圈初始位置2．甲、乙两电路中电流与时间关系如图1，属于交变电流的是【】A．甲乙都是B．甲是乙不是C．乙是甲不是D．甲乙都不是3．矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势e-t图像如图2，则在时刻【】A．t1，t3线圈通过中性面B．t2，t4线圈中磁通量最大C．t1，t3线圈中磁通量变化率最大D．t2，t4线圈平面与中性面垂直4．如图3，矩形线圈在匀强磁场中绕OO′轴匀速转动，当转到图示位置时，线圈的【】A．磁通变化率为零B．感应电流为零C．磁力矩为零D．感应电流最大5．关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流，以下说法中正确的是【】A．线圈平面每经过中性面一次，感应电流方向就改变一次，感应电动势方向不变B．线圈每转动一周，感应电流方向就改变一次C．线圈平面每经过中性面一次，感应电动势和感应电流的方向都要改变一次D．线圈转动一周，感应电动势和感应电流方向都要改变一次6．下列说法正确的是【】A．使用交流的设备所标的电压和电流都是最大值B．交流电流表和电压表测定的是有效值C．在相同时间内通过同一电阻，跟直流电有相同热效应的交变电流值是交流的有效值D．给定的交变电流值在没有特别说明的情况下都是指有效值7．四个接220V交流的用电器，通电时间相同，则消耗电能最多的是【】A．正常发光的额定功率为100W的灯泡B．电流最大值为0.6A的电熨斗C．每秒发热40cal的电热器D．额定电流I=0.5A的电烙铁8．如图4所示的交流为u=311sin（314t+π/6）V，接在阻值220Ω的电阻两端，则【】A．电压表的读数为311VB．电流表读数为1.41AC．电流表读数是1AD．2s内电阻的电热是440J二、填空题为______，频率为______，接上R=10Ω电阻后，一周期内产生的热量为______，在图5中作出电流与时间关系图i-t．10．正弦交变电流图象如图6所示，其感应电动势的最大值为_____产生交变电动势的有效值为______V．周期为______．11．如图6所示，在第一个周期时间内，线圈转到中性面的时刻为______末，此时穿过线圈的磁通量______（填最大，最小或零．下同），流过线圈的电流为______．在0.02s末时刻，线圈在磁场中的位置是_____________．三、计算题12．边长为a的正方形线圈在磁感强度为B的匀强磁场中，以一条边为轴匀速转动，角速度为ω，转动轴与磁场方向垂直，若线圈电阻为R，则从图7所示线圈平面与磁场方向平行的位置转过90°角的过程中，在线圈中产生的热量是多少？13．如图8中正方形线框abcd边长L=0.1m，每边电阻1Ω，在磁动，cd两点与外电路相连，外电路电阻R=1Ω，求①S断开时，电压表读数；②当电键S闭合时，电流表读数．交变电流变化规律练习答案一、选择题1．ABCD2．B3．AD4．D5．C6．BD7．C8．CD二、填空题9．10V，50Hz，0.2J10．0.08，50，0.057s11．0或0.04s，最大，0，与中性面垂直三、计算题二、变压器、电能的输送练习一、选择题1．利用变压器不可能做到的是【】A．增大电流B．升高电压C．减小电压D．增大功率2．当理想变压器副线圈空载时，副线圈的【】A．负载电阻为0B．输出电流为0C．两端电压为0D．输出功率为03．下列正确说法是【】A．变压器也可能改变恒定电压B．变压器的原理是一种电磁感应现象，副线圈输出的电流是原线圈电流的感应电流C．变压器由绕在同一闭合铁芯上的若干线圈构成D．变压器原线圈相对电源而言起负载作用，而副线圈相对负载而言起电源作用4．变压器原线圈1400匝，副线圈700匝并接有电阻R，当变压器工作时原副线圈中【】A．电流频率比为2∶1B．功率比为2∶1C．电流比为2∶1D．电压之比为2∶15．理想变压器原、副线圈的电流为I1，I2，电压U1，U2，功率为P1，P2，关于它们之间的关系，正确的说法是【】A．I2由I1决定B．U2与负载有关C．P1由P2决定D．以上说法都不对6．理想变压器原、副线圈的匝数比为1∶15，当原线圈接在6V的蓄电池两端以后，副线圈的输出电压为【】A．90V B．0．4V C．6V D．0V7．当远距离高压输送一定电功率时，输电线上损耗的功率与电路中的【】A．输送电压的平方成正比B．输送电压的平方成反比C．输电线中电流的平方成正比D．导线中电流的平方成反比8．关于减小远距离输电线上的功率损耗，下列说法正确的是【】A．由功率P=U2/R，应降低输电电压，增大导线电阻B．由P=IU，应低电压小电流输电C．由P=I2R，应减小导线电阻或减小输电电流D．上述说法均不对9．用电器电阻值为R距交变电源L，输电线电流为I，电阻率为ρ，要求输电线上电压降不超过U．则输电线截面积最小值为【】A．ρL/R B．2ρLI/UC．U/ρLI D．2UL/ρI10．远距离输送一定功率的交变电流，若送电电压提高到n倍，则输电导线上【】11．关于三相交流发电机的使用，下列说法中正确的是【】A．三相交流发电机发出三相交变电流，只能同时用三相交变电流B．三相交流发电机也可以当作三个单相交流发电机，分别单独向外传送三组单相交变电流C．三相交流发电机必须是三根火线、一根中性线向外输电，任何情况下都不能少一根输电线D．如果三相负载完全相同，三相交流发电机也可以用三根线（都是火线）向外输电12．对于三相交变电流，下面说法正确的是【】A．相电压一定大于线电压B．相电压一定小于线电压C．相电流一定小于线电流D．以上说法都不对13．如图1所示，三个完全相同的负载连接成星形，由不计内阻的三相交变电源供电，若C相断开，则电流表和电压表的示数变化应分别是【】A．电流表示数变小，电压表示数不变B．电流表示数不变，电压表示数变大C．电流表、电压表示数都变小D．电流表、电压表示数都不变二、填空题14．如图2所示，副线圈上有一个标有“220V，10W”字样的灯泡正常发光，原线圈中的电流表示数为0.025A，则电压表的示数为______V，原、副线圈的匝数比为______．15．如图3用理想变压器给变阻器R供电，设输入交变电压不变．当变阻器R上的滑动触头P向上移动时，图中四只电表的示数和输入功率P变化情况是V1______，V2______，A1______，A2______，P______．16．发电厂输出功率为9900kW，输电线电阻为2Ω，分别用18kV和110kV的高压输电，则导线上损失的功率分别为___________，________．17．变压器接入某输电电路中，现以相同的输入电压U，不同的输出电压输送相同的电功率P，输电线电阻为R．当副线圈与原线圈匝数比为K时，输电线线路上损耗的功率为______；当匝数比为nK时，线路上损耗的功率为原来的______倍．18．如图4所示，理想变压器的线圈匝数分别为n1=2200匝，n2=600匝，n3=3700匝，已知交流电表A2示数为0.5A，A3示数为0.8A则电流表A1的示数为______．三、计算题19．如图5变压器两个次级线圈匝数比为n1∶n2，所接负载R1=R2，当只闭合电键S1时，初级线圈中电流为1A；当只闭合电键S2时，初级线圈中电流为2A，设输入的交变电压不变，求n1∶n2．20．有一条河流，河水流量为4m3/s，落差为5m，现利用它来发电，使用的发电机总效率为50％，发电机输出电压为350V，输电线的电阻为4Ω，允许输电线上损耗功率为发电机输出功率的5％，而用户所需要电压为220V，求所用的升压、降压变压器上原、副线圈的匝数比．变压器为理想变压器输电线路如图6所示．变压器、电能的输送练习答案一、选择题1．D2．BD3．BCD4．D5．C6．D7．BC8．C9．B10．ABCD11．BD12．D13．A二、填空题14．400，20∶1115．不变，不变，减小，减小，减小16．605kW，16.2kW18．1.48A三、计算题20．升压1∶8，降压12∶1三、单元练习一、选择题1．线框长为a，宽为b在磁感强度为B的匀强磁场中由图1所示位置起绕OO′轴以角速度ω匀速转动，则t时刻感应电动势为【】A．Babω·cosωtB．Babω·sinωtC．2Babω·sinωtD．2Babω·cosωt2．如图2平行金属板间有一静止的正电粒子，若两板间加电压u=U m sinωt，则粒子的【】A．位移一定按正弦规律变化B．速度一定按正弦规律变化C．加速度一定按正弦规律变化D．粒子在两板间作简谐振动3．图3金属环与导轨OO′相接触，匀强磁场垂直导轨平面，当圆环绕OO′匀速转动时【】A．电阻R中有交变电流通过B．R中无电流C．圆环中有交变电流通过D．圆环中无电流4．下列说法正确的是【】A．用交流电压表测量电压时，指针来回摆动B．一周期内交流的方向改变两次C．如果交流的最大值是5A，则最小值为-5AD．用电器上所标电压值是交流的有效值5．一电阻接在10V直流电源上，电热功率为P；当它接到电压u=10sinωt（V）上时功率为【】A．0.25P B．0.5P C．P D．2P6．通有电流i=I m sinωt（A）的长直导线OO′与断开的圆形线圈在同一平面内（如图4所示），为使A端电势高于B端的电势且U AB减小，交变电流必须处于每个周期的【】7．3A直流电流通过电阻R时，t秒内产生的热量为Q，现让一交变电流通过电阻R，若2t秒内产生的热量为Q，则交变电流的最大值为【】8．已知负载上的交变电流u=311sin314t（V），i=14.1sin314t（A），根据这两式判断，下述结论中正确的是【】A．电压的有效值为311VB．负载电阻的大小为22ΩC．交变电流的频率是55HzD．交变电流的周期是0.01s9．一理想变压器变压比为20∶1，原线圈接入220V电压时，将副线圈拆去18匝，输出电压为8V，则该变压器原线圈的匝数应为【】A．495匝B．1320匝C．2640匝D．990匝10．电流互感器是用来测量大电流的仪器，如图5示，图中是电流互感器使用原理，以下说法正确的是【】A．因变压器将电压升高了，所以电流表示数比把电流表直接接到ab间时示数大B．图中电流表的示数比直接接在ab间时示数小C．原理图有错误，原线圈匝数应比副线圈匝数多D．图中电流表的示数就是ab间的电流大小11．理想变压器原、副线圈匝数比为4∶1，若原线圈上加用交变电压表测得电压为【】12．用电压U和KU分别输送相同电功率，且在输电线上损失的功率相同，导线长度和材料也相同，此两种情况下导线横截面积之比为【】A．K B．1/K C．K2D．1/K213．如图6中变压器原线圈接交流高压，降压后通过输电线给用电器供电，当电键S 断开时图中两电表示数电压U和电流I变化为【】A．均变大B．U变大，I变小C．均变小D．U变小，I变大14．三相交流发电机接成星形，负载接成△形，若负载相电压为380V，则【】A．发电机相电压为220VB．发电机线电压为380VC．负载线电压为380VD．负载相电压为537V二、填空题15．一个额定电压是220V，额定功率为800W的用电器，接入u=110用电器的实际功率为____W．16．一台交流发电机，产生交变电动势的最大值为500V，周期为0.02s，保持其它条件不变，把转速提高到原来的2倍，则交变电动势的有效值为______，周期为______．17．一台理想变压器，原线圈加上U1电压的交变电流，副线圈两端的电压是U2，如果从副线圈上拆去n0匝后，副线圈上的电压变为U'2V，则原线圈的匝数n1=_______，副线圈原来的匝数n2=_______．18．如图7所示，为一理想变压器n2=10匝，n3=20匝，L1和L2均是“220V，15W”的灯泡，与一匝线圈相连的电压表，读数为11V，那么变压器的实际输入功率为______W．19．如图8理想变压器电路中输入电压U1一定，当S闭合时，各交流电表示数变化为：A1_____，A2_____，A3_____，U1_____，U2_____．20．在远距离送电时，如果输送电压为2000V，输送功率为10kW，输电线的电阻为20Ω，则输电线上损失功率为______，损失电压为______，用户得到电压为______，用户得到的功率为______．三、计算题21．交流发电机电枢电阻为2欧，感应电动势瞬时值表达式为e=389sin100πt（V），给电阻R=8Ω的用电器供电，则（1）通过用电器的电流为多少？（2）电源输出功率和发电总功率为多少？（3）发电机输出端电压为多少？22．输送4.0×106W的电能，若发电机输出电压为2000V，选用变压器升压后应用截面积为4.25cm2的铜导线，把电能送到400km远处，线路损失的功率为5.0×105W．（1）应选用匝数比为多少的升压变压器？（2）若已知铜的电阻率ρ=1.7×10-8Ω·m，在用电区使用降压变压器，其原线圈两端的电压为多大？*综合科目题（下题需同时用到几门学科知识）试题读下面材料：回答下列问题：（1）根据以上材料和已有知识回答：二滩水电站建在上表中的______江上．两江相比，该江水能较丰富的原因是______．电站用电市场之间关系方面的不利条件是______________．（2）设想将二滩的电能输送到成都地区，如果使用相同的输电线，从减少输电线上电能损失来看，在50万伏超高压和11万伏高压输电方案中应选用______输电方案．因为该方案的输电损失为另一方案的______％．单元练习答案一、选择题1．A2．C3．BC4．BD5．B6．A7．A8．BC9．B10．B11．B12．C13．B14．ABCD二、填空题19．增大，不变，增大，不变，不变20．500W，100V，1900V，9.5KW三、计算题21．（1）27.5A（2）6050W 7562.5W（3）220V22．（1）1∶16（2）2.8×104V*综合科目题（1）雅砻，落差大，距离较远（2）50万伏，4.8。
人教版 高二物理 选修3-2 第五章 交变电流 练习试题(含答案)
交变电流单元练习题一、交变电流的产生及变化规律1.某线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动,产生交变电流的图象如图所示,由图中信息可以判断（）A.在A和C时刻线圈处于中性面位置B.在B和D时刻穿过线圈的磁通量为零C.从A～D时刻线圈转过的角度为2 πD.若从O～D时刻历时0.02 s,则在1 s内交变电流的方向改变100次答案 D2.如图所示,一个匝数为10的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.若把万用电表的选择开关拨到交流电压挡,测得a、b两点间的电压为20.0 V,则可知:从中性面开始计时,当t=T/8时,穿过线圈的磁通量的变化率约为（）A.1.41 Wb/sB.2.0 Wb/sC.14.1 Wb/sD.20.0 Wb/s答案B3.如图所示为演示用的手摇发电机模型,匀强磁场磁感应强度B=0.5 T,线圈匝数n=50,每匝线圈面积0.48 m2,转速150 r/min,在匀速转动过程中,从图示位置线圈转过90°开始计时.（1）写出交变感应电动势瞬时值的表达式.（2）画出e-t图线.答案（1）e=188sin 5πt V（2）见下图4.如图所示,矩形线框匝数n =250匝,ab =12 cm ,ad =10 cm ,线框置于B =π2 T 的匀强磁场中,绕垂直于磁场的轴OO ′以120 r/min 的转速匀速转动,线框通过滑环与外电路相连,外电路接有R =12Ω的电阻及一只发光电压和熄灭电压都为12 V 的氖泡L .求:（1）当S 接e 时,电流表读数为多少?R 的热功率为多大?10 min 内外力对线框做功多少?（2）当S 接f 时,氖泡闪光频率为多大?通电10 min ,氖泡发光总时间为多少?（线框电阻不计） 答案 （1）1.41 A 24 W 1.44×104 J （2）4 Hz 400 s二、描述交流电的物理量5、如图所示,交流发电机转子有n 匝线圈,每匝线圈所围面积为S ,匀强磁场的磁感应强度为B ,线圈匀速转动的角速度为ω,线圈内阻为r ,外电路电阻为R .当线圈由图中实线位置匀速转动90°到达虚线位置过程中,求: （1）通过R 的电荷量q 为多少？ （2）R 上产生的电热Q R 为多少？ （3）外力做的功W 为多少？ 答案 （1）rR nBS+ （2）2222)(4πr R R S B n +ω （3）)(4π222r R S B n +ω6、一个边长为6 cm 的正方形金属线框置于匀强磁场中,线框平面与磁场垂直,电阻为0.36Ω.磁感应强度B 随时间t 的变化关系如图所示,则线框中感应电流的有效值为 （ ） A .2×10-5 A B .6×10-5 A C .22×10-5 AD . 223×10-5 A答案 B7、如图所示的交变电流,最大值为I m ,周期为T ,则下列有关该交变电流的有效值I ,判断正确的是（ ） A .I =2m I B .I ＜2m I C .I ＞2m ID .以上均不正确 答案 B三、交流电图象的应用8、如图所示,为某交变电动势随时间变化的图象,从图象中可知交变电动势的峰值为 V ,周期T 是 s,交变电动势变化最快的时刻是 ,穿过产生此电动势的线圈的磁通量变化最快的时刻是 ,若此交流线圈共100匝,则穿过此线圈的最大磁通量是 Wb .答案 310 2×10-2 2nT （n =1,2,3…） T n 412 （n =0,1,2,3…）1×10-2四、变压器9、如图所示为由一个原线圈n 1和两个副线圈n 2、n 3组成的理想变压器,已知n 1∶n 2∶n 3=4∶2∶1,电阻R =3Ω,副线圈n 2接2个“6 V , 6 W ”灯泡,副线圈n 3接4个3 W 的灯泡,所有灯泡均正常发光,求电源的输出功率. 答案 36 W10、如图所示,理想变压器原、副线圈匝数比n 1∶n 2∶n 3=44∶3∶1,原线圈两端输入电压U 1=220 V ,在变压器输出端如何连接可使“20 V ,10 W ”灯泡L 1正常发光？如何连接可使“10 V ,5 W ”灯泡L 2正常发光？通过计算,分别画出连接图. 答案 见下图11、钳形电流表的外形和结构如图（a ）所示.电流表的读数为1.2 A .图（b ）中用同一电缆线绕了3匝,则（ ） A .这种电流表能测直流电流,图（b ）的读数为2.4 A B .这种电流表能测交流电流,图（b ）的读数为0.4 A C.这种电流表能测交流电流,图（b ）的读数为3.6 AD.这种电流表既能测直流电流,又能测交流电流,图（b ）的读数为3.6 A 答案 C12、如图甲所示,在变压器的输入端串接上一只整流二极管D ,在变压器输入端加上如图乙所示的交变电压u 1=U m 1sin t ,设t =0时刻为a “+”、b “-”,则副线圈输出的电压的波形（设c 端电势高于d 端电势时的电压为正）是图中的（ ）答案 B13、如图所示,原线圈匝数为n 1,两个副线圈的匝数分别为n 2和n 3.四只完全相同的灯泡分别接在理想变压器的原、副线圈的回路中,当原线圈回路中a 、b 接入交流电压U 0时,四只灯泡均正常发光,则三组线圈的匝数比n 1∶n 2∶n 3等于多少?灯泡的额定电压U 额等于多少? 答案 3∶2∶1 41U 014、如图两电路中,当a 、b 两端与e 、f 两端分别加上220 V 的交流电压时,测得c 、d 间与g 、h 间的电压均为110 V .若分别在c 、d 两端与g 、h 两端加上110 V 的交流电压,则a 、b 间与e 、f 间的电压分别为（ ） A .220 V ,220 V B .220 V ,110 VC .110 V ,110 VD .220 V ,0 V答案 B五、交变电流综合问题15、如图所示,线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动,电容器两极板水平放置.在两极板间,不计重力的带正电粒子Q 在t =0时由静止释放,若两板间距足够宽,则下列运动可能的是（ ）A .若t =0时,线圈平面与磁场垂直,粒子一定能到达极板B .若t =0时,线圈平面与磁场平行,粒子在两极间往复运动C .若t =0时,线圈平面与磁场垂直,粒子在两极间往复运动D .若t =0时,线圈平面与磁场平行,粒子一定能到达极板 答案 AB16、如图是示波管的示意图.竖直偏转电极的极板长l =4 cm ,板间距离d =1 cm ,板右端距荧光屏L =18 cm .（水平偏转电极上不加电压,没有画出）电子沿中心线进入竖直偏转电场的速度是1.6×107 m/s .电子的电荷量e=1.60×10-19 C,质量m=0.91×10-30 kg.若在偏转电极上加u=220sin 100πt V的交变电压,在荧光屏的竖直坐标轴上能观测到多长的线段?答案 10 cm=6.4×103m/s的电子束连续射入两平行板之间,板17、如图所示,在真空中速度v长L=12 cm,板间距离d=0.5 cm,两板不带电时,电子束将沿两板之间的中线做直线运动.在两板之间加一交变电压u=91sin100πt V,若不计电子间的相互作用,电子电荷量e=1.6×10-19 C,电子质量m=9.1×10-31 kg,不计电子打在极板上对两极电压的影响.（1）在图中画出电子束可能出现的区域.（画斜线表示,要求有推理和计算过程）（2）如果以两极板刚加上交变电压时开始计时（t=0）,则何时进入交变电场的电子打在极板上具有最大的动能?答案（1）见右图（2）（0.005+0.01n）s（n=0,1,2,…）。
高二物理-交变电流习题(含答案)全部题型
高二物理选修3-2交变电流练习题 (含答案)1、图中属于交变电流的是（）2、如图表示交变电流的图像是（）3、在交流发电机中，矩形线圈由中性面开始绕轴匀速转动，产生的交流电动势与时间的关系如图所示，以下说法正确的是（）A. 在t1时刻穿过线圈的磁通量最大B. 在t2时刻穿过线圈的磁通量为零C. 在t3时刻穿过线圈的磁通量变化率最大D. 在t4时刻穿过线圈的磁通量变化率为零4、一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，当线圈通过中性面时，不正确的是（）A. 线圈平面与磁感线方向垂直B. 通过线圈的磁通量达到最大值C. 线圈中的电动势为零D. 通过线圈的磁通量变化率达到最大值5、矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，下列说法正确的是（）A. 在中性面时，通过线圈的磁通量最大B. 在中性面时，感应电动势最大C. 穿过线圈的磁通量为零时，感应电动势也为零D. 线圈每通过中性面两次，电流方向改变一次6、正弦式交变电流是由矩形线圈绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动时产生的，这种情况下电动势的最小值出现在（）A. 穿过线圈的磁通量为零时B. 线圈经过中性面时C. 穿过线圈的磁通量变化最快时D. 线圈边框与磁感线平行时7、矩形线圈在匀强磁场中，绕垂直磁场方向的轴匀速转动时，线圈平面跟中性面重合的瞬间，下面的说法中正确的是（）A. 线圈中的磁通量为零B. 线圈中的感应电动势最大C. 线圈的每一边都不切割磁感线D. 线圈所受的磁场力不为零8、一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的交变电流电动势如图所示，下面说法正确的是（）A. 交流电动势的有效值为20VB. 交流电动势的有效值为10√2VC. t=0.01s线圈处于中性面D. 交流电动势的频率为50Hz9、一个矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，产生交流电动势e=311sin(50πt)V，则（）A. 此交变电动势的频率是50HzB. 用交流电压表测量时的示数是220VC. 在t=0.1s时穿过线圈的磁通量为零D. 在t=0.5s时线圈平面与中性面重合，磁通量变化率最小10、一个矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的交变电动势e=220√2sin100πt(V)，那么（）A. 该交变电流的频率是50HzB. 当t=0时，线圈平面恰好位于中性面s时，e有最大值 D. 该交变电流电动势的有效值为220√2VC. 当t=110011、矩形线圈在匀强磁场中绕着垂直磁感线方向的轴匀速转动，当线圈通过中性面时，下列说法中正确的是（）A. 穿过线圈的磁通量最大，线圈中的感应电动势最大B. 穿过线圈的磁通量等于零，线圈中的感应电动势最大C. 穿过线圈的磁通量最大，线圈中的感应电动势等于零D. 穿过线圈的磁通量等于零，线圈中的感应电动势等于零12、一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图像如图1所示，则下列说法中正确的是（）A. t=0时刻线圈平面在中性面位置B. t=0.01s时刻Ф的变化率达最大C. 0.02s时刻感应电动势达到最大D. 该线圈相应的感应电动势图像如图2所示13、如图一矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面的固定轴转动，线圈中的感应电动势e随时间t变化如图，下列说法中正确的是（）A. t1时刻线圈位于中性面B. t2时刻通过线圈的磁通量最大C. t3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大D. 每当e变化方向时，通过线圈的磁通量最大14、由交流电动势瞬时值表达式e=10√2sin4πt(V)，可知（）A. 此交流电的频率是4πHzB. 此交流电的周期是0.5sC. 此交流电动势额最大值为10VD. 此交流电动势的有效值为10√2V15、如图所示，一矩形闭合线圈，面积为S，在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴OO′以恒定的角速度ω转动，从线圈平面与磁场方向平行的位置开始计时，则（）时刻，线圈中的感应电动势最小A. 在t=πω时刻，穿过线圈的磁通量变化率最大B. 在t=πωC. 线圈中感应电动势的瞬时值表达式为e=BSωsinωtD. 若将线圈的角速度增为原来的2倍，则线圈中感应电流的有效值也增为原来的2倍16、如图所示，一个面积为S。
高二物理 表征交变电流的物理量 典型例题解析
表征交变电流的物理量 典型例题解析【例1】一个电阻接在10V 的直流电源上，它的发热功率为通交变电流时′＝＝＝；有效P U /R (U )/R 50/R 2m 2/2解答：①图甲为正弦交流电其有效值＝＝，周期I I 3.55 A T 1m 1/2in314tV ，在t ＝时电压的值为10V ，则接在电路两端的电压表读数为多少点拨：交流电表的读数应是交流电的有效值．参考答案：。
【例4】下列说法正确的是 [ ]A ．在一个周期内电流的方向改变两次B ．交流电的最大值总是有效值的倍2C ．若正弦交流电的最大值为10V ，则它的最小值为－10VD ．演示交流电随时间变化规律时，应采用交流电流表点拨：线圈每通过中性面一次，电流方向改变一次；只有正弦交流电其最大值才是有效值的倍，交流电的正负表示方向；只有直流电流2 表的偏向、偏角大小随电流方向、大小发生变化．参考答案：A跟踪反馈1．四个接220V 交流电的用电器，通电时间相同，则消耗电能最多的是[ ]A ．正常发光的额定功率为100W 的灯泡B ．电流最大值的的电熨斗C ．每秒发热40ca 的电热器D ．额定电流I ＝的电烙铁2．下列说法正确的是[ ]A ．用交流电压表测量交流电压时，指针来回摆动B ．一周期内交流的方向改变两次C．如果交流的最大值是5A，则最小值为－5AD．用电器上所标电压值是交流的有效值3．一电阻接在10V直流电源上，电热功率为P；当它接到电压u＝10in ωtV上时功率为[ ] A．B．C．PD．2P4．如图18－12为一交流的电压与时间图像，它的有效值为________V．参考答案1．C，2．B、D，3．B，4．。
高二物理《交变电流》计算题
+ d v 0 －V 物理3-2《交变电流》计算题专项训练1.如图（甲）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，电阻r =1．0Ω，所围成矩形的面积S=0．040m 2，小灯泡的电阻R =9．0Ω，磁场的磁感应强度随按如图（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t TT S nB e m ππ2cos 2=，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）在磁感强度变化的0~4T 的时间内，通过小灯泡的电荷量．2. 如图所示，平行金属板板长L =8.0cm ，板间距离d =5.0mm ，两板间加有交变电压u =U m sin314t V 。
有一连续的电子束，以v 0=6.4×107m/s 从左端沿两板中线向右射入。
当交变电压的最大值U m 超过某一值U 0时，将会出现电子束有时能穿过平行金属板从右端射出，有时不能。
已知电子质量m =0.91×10-30kg ，基本电荷e=1.6×10-19C 求：⑴U 0的值．⑵当U m 多大时，有电子通过两板间和无电子通过两板间的时间之比恰好是2∶1？3. 如图，匀强磁场的磁感应强度B=0.5T,边长为L=10cm 的正方形线圈abcd 共100匝，线圈电阻r=1Ω，线圈绕垂直于磁感线的轴匀速转动。
,/2s rad πω=外电路电阻R=4Ω。
求：（1）感应电动势最大值（2）由图示位置转过60。
角时的感应电动势值（3）由图示位置转过60。
角过程中产生的感应电动势值（4）交流电压表的示数（5）线圈转动一周在电阻R 上产生的热量（6）在61周期内通过电阻R 的电荷量为多少。
4.一台交流发电机的输出电压为250V，输出功率为100kW，向远处输电用的输电线总电阻为8Ω。
高二物理第5章第一节交变电流练习题及答案解析
1．(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5－1－12A．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＝E m sinωt.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＝2E m sinωt B．e＝4E m sinωtC．e＝错误!E m sinωt D．e＝错误!E m sinωt解析：选B.由电动势最大值表达式E m＝NBSω；N、S变为原来的两倍；则最大值变为4E m；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5－1－14A．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 VD．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ω＝错误!＝5π；而最大电动势为E m＝nBSω＝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．5. (20高考天津卷)如图5－1－15所示；单匝矩形闭合导线框abcd全部处于磁感应强为B的水平匀强磁场中；线框面积为S；电阻为R.线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速ω匀速转动；线框从中性面开始转过错误!的过程中；求通过导线横截面的电荷量q.图5－1－15解析：q＝IΔt＝错误!Δt＝错误!＝错误!.答案：错误!一、选择题1．矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动；下列说法中不正确的是() A．在中性面时；通过线圈的磁通量最大B．在中性面时；感应电动势为零C．穿过线圈的磁通量为零时；感应电动势也为零D．线圈每通过中性面一次；电流方向改变一次解析：选C.由中性面的特点可知；应选为C.2．线圈在匀强磁场中转动产生电动势e＝10sin20πt V；则下列说法正确的是()A．t＝0时；线圈平面位于中性面B．t＝0时；穿过线圈的磁通量最大C．t＝0时；导线切割磁感线的有效速率最大D．t＝0.4 s时；e有最大值10 2 V解析：选AB.由电动势的瞬时值表达式；计时从线圈位于中性面时开始；所以t＝0时；线圈平面位于中性面；磁通量为最大；但此时导线速方向与磁感线平行；切割磁感线的有效速率为零；A、B正确；C错误．当t＝0.4 s时；e＝10sin20πt＝10×sin(20π×0.4) V＝0；D 错误．3. (雅安高二检测)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．线圈中的感应电动势e随时间t的变化如图5－1－16所示．下面说法中正确的是()图5－1－16A．t1时刻通过线圈的磁通量为零B．t2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大C．t3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大D．每当e变换方向时；通过线圈的磁通量绝对值都为最大解析：选D.t1、t3时刻感应电动势为零；线圈位于中性面位置；所以穿过线圈的磁通量最大；磁通量的变化率为零；A、C错误；t2时刻感应电动势最大；线圈位于中性面的垂面位置；穿过线圈的磁通量为零；B错误；由于线圈每过一次中性面时；穿过线圈的磁通量的绝对值最大；e变换方向；所以D正确．4．闭合线圈在匀强磁场中匀速转动时；产生的正弦式交变电流i＝I m sin ωt.若保持其他条件不变；使线圈的匝数和转速各增加1倍；则电流的变化规律为()A．i′＝I m sin ωt B．i′＝I m sin 2ωtC．i′＝2I m sin ωt D．i′＝2I m sin 2ωt解析：选D.由电动势的最大值知；最大电动势与角速成正比；与匝数成正比；所以电动势最大值为4E m；匝数加倍后；其电阻也应该加倍；此时线圈的电阻为2R；根据欧姆定律可得电流的最大值为I m′＝错误!＝2I m；因此；电流的变化规律为i′＝2I m sin 2ωt.5.如图5－1－17所示是一多匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动所产生的感应电动势的图象；根据图象可知()图5－1－17A．此感应电动势的瞬时表达式为e＝200sin0.02tB．此感应电动势的瞬时表达式为e＝200sin100πtC．t＝0.01 s时；穿过线圈的磁通量为零D．t＝0.02 s时；穿过线圈的磁通量的变化率最大答案：B6.一只矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动；穿过线圈的磁通量随时间变化的图象如图5－1－18所示．则下列说法中正确的是()图5－1－18A．t＝0时刻；线圈平面与中性面垂直B．t＝0.01 s时刻；Φ的变化率最大C．t＝0.02 s时刻；感应电动势达到最大D．该线圈转动的角速为50π rad/s解析：选BD.由图象可知t＝0、0.02 s、0.04 s时刻线圈平面是中性面位置；Φ最大.错误!＝0；故E＝0.t＝0.01 s、0.03 s、0.05 s时刻线圈平面与磁感线平行；Φ最小；错误!最大；故E最大；从图象可知；交变电流变化的周期T＝0.04 s；则ω＝错误!＝50π rad/s.所以B和D 正确．7.(包头高二检测)如图5－1－19所示；单匝矩形线圈的一半放在具有理想边界的匀强磁场中；线圈轴线OO′与磁场边界重合；线圈按图示方向匀速转动(ab向纸外；cd向纸内)．若从图所示位置开始计时；并规定电流方向沿a→b→c→d→a为正方向；则线圈内感应电流随时间变化的图象是图中的()图5－1－19图5－1－20解析：选A.由题意知线圈总有一半在磁场中做切割磁感线的匀速转动；所以产生的仍然是正弦交变电流；只是最大值为全部线圈在磁场中匀速转动情况下产生的感应电动势最大值的一半；所以选项B、C错误．再由右手螺旋定则可以判断出A选项符合题意．8.如图5－1－21所示；矩形线圈abcd在匀强磁场中可以分别绕垂直于磁场方向的轴P1和P2以相同的角速匀速转动；当线圈平面转到与磁场方向平行时()图5－1－21A．线圈绕P1转动时的电流等于绕P2转动时的电流B．线圈绕P1转动时的电动势小于绕P2转动时的电动势C．线圈绕P1和P2转动时电流的方向相同；都是a→b→c→dD．线圈绕P1转动时dc边受到的安培力大于绕P2转动时dc边受到的安培力解析：选A.如图所示；设ab＝l1；ad＝l2；O1a＝r1；O1d＝r2.线圈绕P1轴转动时；产生的感应电动势e1＝Bl1v＝Bl1l2ω.线圈绕P2轴转动时；产生的感应电动势e2＝Bl1r1ω＋Bl1r2ω；即e1＝e2；所以i1＝i2；故选项A对B错．由右手螺旋定则可知；线圈绕P1和P2转动时电流的方向相同；均是a→d→c→b方向；故选项C错；再根据安培力公式可知F安＝BIl1；即安培力相同；D错．9．如图5－1－22甲所示；a、b为两个并排放置的共轴线圈；a中通有如图乙所示的交变电流；则下列判断错误的是()图5－1－22A．在t1到t2时间内；a、b相吸B．在t2到t3时间内；a、b相斥C．t1时刻两线圈间作用力为零D．t2时刻两线圈间吸引力最大解析：选D.t1到t2时间内；a中电流减小；a中的磁场穿过b且减小；因此b中产生与a同向的磁场；故a、b相吸；A选项正确．同理B选项正确．t1时刻a中电流最大；但变化率为零；b中无感应电流；故两线圈的作用力为零；故C选项正确；t2时刻a中电流为零；但此时电流的变化率最大；b中的感应电流最大；但相互作用力为零；故D选项错误．因此；错误的应是D.二、非选择题10．发电机的转子是匝数为100；边长为20 cm的正方形线圈；将它置于磁感应强B＝0.05 T的匀强磁场中；绕着垂直于磁场方向的轴以ω＝100π rad/s的角速转动；当线圈平面跟磁场方向垂直时开始计时．线圈和外电路的总电阻R＝10 Ω.线圈从计时开始；到转过60°过程中通过线圈某一截面的电荷量为多少？解析：E＝n错误! 又错误!＝错误! 且错误!＝错误!；Δt＝t.所以；通过线圈某一截面的电荷量q＝I t＝错误!Δt＝错误!从中性面计时；转过60°；如图所示ΔΦ＝BΔS＝BS(1－cos 60°)＝错误!BSq＝错误!＝错误!C＝1×10－2C.答案：1×10－2C11.如图5－1－23所示；匀强磁场B＝0.1 T；矩形线圈的匝数N＝100；边长ab＝0.2 m；bc＝0.5 m；以角速ω＝100π rad/s绕OO′轴匀速转动．当线圈通过中性面时开始计时；试求：线圈中感应电动势的表达式．图5－1－23解析：法一：线圈经过时间t转过的角θ＝ωt；这时bc和da边不切割磁感线；ab和cd边切割磁感线产生感应电动势e ab＝e cd＝NBab]v sinωt其中v＝ω错误!＝ω错误!所以e＝e ab＋e cd＝2e ab＝2NBωab错误!sinωt＝NBSωsinωtE m＝NBSω＝100×0.1×0.1×100π V＝314 Ve＝314sin100πt V.法二：感应电动势的瞬时值e＝NBSωsinωt；由题可知：S＝ab·bc＝0.2×0.5 m2＝0.1 m2E m＝NBSω＝100×0.1×0.1×100π V＝314 V所以e＝314sin100πt V.答案：e＝314sin100πt V12.如图5－1－24所示；线圈的面积是0.05 m2；共100匝；线圈电阻为1 Ω；外接电阻R ＝9 Ω；匀强磁场的磁感应强为B＝错误!T；当线圈以300 r/min的转速匀速旋转时；求：图5－1－24(1)若从线圈处于中性面开始计时；写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式．(2)线圈转了错误!s时电动势的瞬时值多大？(3)电路中流过电阻R的电流的峰值是多少？解析：(1)角速ω＝10π rad/sE m＝NBSω＝100×错误!×0.05×10π V＝50 V感应电动势的瞬时值e＝E m sinωt＝50sin10πt V.(2)当t＝1/30 s时；e＝50sin(10π×错误!)V＝25错误!V(3)电流峰值I m＝E m/(R＋r)＝错误!A＝5 A.答案：(1)e＝50sin10πt V(2)25 3 V(3)5 A。
高二物理交变电流试题
高二物理交变电流试题1.关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流，下列说法中正确的是( )A．线圈平面每经过中性面一次，感应电流方向就改变一次，感应电动势方向不变B．线圈每转动一圈，感应电流方向就改变一次C．线圈每平面经过中性面一次，感应电动势和感应电流的方向都要改变一次D．线圈每转动一圈，感应电动势和感应电流方向都要改变一次【答案】C【解析】线圈在中性面时，磁通量变化率为零，磁通量最大，所以感应电流最小为零，电流方向发生变化，感应电动势方向发生变化，所以线圈每转动一周，要经过两次中性面，所以电流方向要改变两次，C正确。
2.线圈在磁场中匀速转动产生的交流电的瞬时电动势为e＝10sin 20πt V，则下列说法正确的是( )A．t＝0时，线圈平面位于中性面B．t＝0时，穿过线圈的磁通量最大C．t＝0时，导线切割磁感线的有效速度最大D．t＝0.4 s时，e达到峰值10V【答案】AB【解析】根据交流电动势的瞬时值表达式可判断为正弦式交变电流，当t＝0时，e＝0，所以此时磁通量的变化率为零，导线切割磁感线的有效速度为零，但此时穿过线圈的磁通量最大，线圈平面位于中性面，所以A、B正确，C错误；当t＝0.4 s时，e＝10sin 20πt V＝10sin 8π V ＝0，所以D错误3.一闭合矩形线圈abcd绕垂直于磁感线的固定轴OO′匀速转动，线圈平面位于如图甲所示的匀强磁场中．通过线圈的磁通量Φ随时间t的变化规律如图乙所示，下列说法正确的是( )A．t1、t3时刻通过线圈的磁通量变化率最大B．t1、t3时刻线圈中感应电流方向改变C．t2、t4时刻线圈中磁通量最大D．t2、t4时刻线圈中感应电动势最小【答案】B【解析】t1、t3时刻通过线圈的磁通量Φ的绝对值最大，磁通量变化率＝0，此时感应电动势、感应电流为零，线圈中感应电流方向改变，A错误，B正确；t2、t4时刻线圈中磁通量为零，磁通量的变化率最大，即感应电动势最大，C、D错误4.如图所示，一正方形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动．沿着OO′观察，线圈沿逆时针方向转动．已知匀强磁场的磁感应强度为B，线圈匝数为n，边长为l，电阻为R，转动的角速度为ω，则当线圈转至图示位置时( )A．线圈中感应电流的方向为abcdaB．线圈中的感应电流为C．穿过线圈的磁通量为0D．穿过线圈的磁通量的变化率为0【答案】BC【解析】图示位置为垂直于中性面的位置，此时通过线圈的磁通量为零，但磁通量的变化率最大，感应电流也最大，I＝＝，由右手定则可判断出线圈中感应电流的方向为adcba5.如图所示，矩形线圈abcd，已知ab为L1，ad为L2，在磁感强度为B的匀强磁场中绕OO′轴以角速度ω(从图中位置开始)匀速转动，则线圈中感应电动势的大小为( )A．BL1L2ωsin ωt B．BL1L2cos ωtC．BL1L2ωsin ωt D．BL1L2ωcos ωt【答案】C【解析】线圈经过时间t时，转过角度θ，这时ab，cd边切割磁感线产生感应电动势Eab＝BL1vsin θ，Ecd＝BL1vsin θ，bc，ad边不切割磁感线不产生感应电动势，故线圈中的感应电动势为E＝Eab ＋Ecd＝2BL1vsin θ＝2BL1·L2ωsin ωt＝BL1L2ωsin ωt，故正确选项应为C6.如图所示，一矩形线圈abcd放置在匀强磁场中，并绕过ab、cd中点的轴OO′以角速度ω逆时针匀速转动．若以线圈平面与磁场夹角θ＝0°时(如图)为计时起点，并规定当电流自a流向b时电流方向为正．则下列四幅图中正确的是( )【答案】D【解析】矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，从线圈平面与磁场方向平行开始计时，产生的感应电流按余弦规律变化，由于t=0时，线圈的转动方向如题图，由右手定则判断可得，此时ad中电流方向为由a到d，线圈中电流方向为a→d→c→b→a，与规定的电流正方向相反，电流为负值．又因为此时产生的感应电动势最大，故只有D正确7.如图甲所示，一矩形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴OO′以恒定的角速度ω转动．当从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈中产生的交变电流按照图乙所示的余弦规律变化，则在t＝时刻( )A．线圈中的电流最大B．穿过线圈的磁通量为零C．线圈所受的安培力为零D．线圈中的电流为零【答案】CD【解析】t＝＝，此时线圈位于中性面位置，所以穿过线圈的磁通量最大，B错误；由于此时感应电动势为零，所以线圈中电流为零，线圈所受的安培力为零，A错误，C、D正确8.如图所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中可以分别绕垂直于磁场方向的轴P1和P2以相同的角速度匀速转动，当线圈平面转到与磁场方向平行时( )A．线圈绕P1转动时的电流等于绕P2转动时的电流B．线圈绕P1转动时的电动势小于绕P2转动时的电动势C．线圈绕P1和P2转动时电流的方向相同,都是a→b→c→dD．线圈绕P1转动时cd边受到的安培力大于绕P2转动时cd边受到的安培力【答案】A【解析】无论是绕P1转动还是绕P2转动，线圈转到图示位置时产生的电动势都为最大值Em=nBSω，由欧姆定律可知此时I相等，A对，B错；由右手定则可知线圈中电流方向为a→d→c→b→a，故C错；cd边所受的安培力F＝BLcdI，故F一样大，D错9.一矩形线圈在匀强磁场中以角速度4π rad/s匀速转动，产生的交变电动势的图象如图所示．则交变电流的频率为______Hz，当t＝0时，线圈平面与磁感线________，当t＝0.5 s时，e为______V.【答案】2 垂直 0【解析】T＝＝ s，则交流电的频率f＝＝2 Hz.由图象知t＝0时，e＝0，线圈位于中性面位置，线圈平面和磁感线垂直；当t＝0.5 s时，ωt＝2πft＝2π，e＝010.如图所示，在匀强磁场中有一个“n”形导线框可绕AB轴转动，已知匀强磁场的磁感应强度B＝ T，线框的CD边长为l1＝20 cm，CE、DF边长均为l2＝10 cm，转速为50 r/s.若从图示位置开始计时：(1)写出线框中感应电动势的瞬时值表达式；(2)在e－t坐标系中作出线框中感应电动势随时间变化关系的图象．【答案】(1)e＝10cos 100πt V (2)见解析【解析】(1)线框转动，开始计时的位置为线圈平面与磁感线平行的位置，产生的交变电流按余弦规律变化，在t时刻线框转过的角度为ωt，此时刻e＝Bl1l2ωcos ωt，即e＝BSωcos ωt，其中B＝ T，S＝0.1×0.2 m2＝0.02 m2，ω＝2πn＝2π×50 rad/s＝100π rad/s，故e＝×0.02×100πcos 100πt V，即e＝10cos 100πt V.(2)T＝＝0.02 s，线框中感应电动势随时间变化关系的图象如下图所示。
高二物理交变电流试题
高二物理交变电流试题1. 发电厂发电机的输出电压为U 1，发电厂至学校的输电线电阻为R ，通过电线的电流为I ，学校输入电压为U 2，下面计算输电线功率损失的式子中不正确的是 ( ) A ．B ．C ．I 2RD ．I(U 1-U 2)【答案】A【解析】发电厂相当于是总电路的电源部分，输电线分掉一部分电压，剩余的等于学校的输入电压，把学校看成非纯电阻就行了。
输电损失等于电线上的热功率损失：P= I 2R==I(U 1-U 2)，所以A 错。
【考点】考查输电线电能的损失的计算和欧姆定律，电功率的计算问题 点评：注意U 1为输电线起始端电压，而非输电导线电阻上的电压。
2. 远距离输送一定功率的交变电流，若输送电压升高为原来的n 倍，下面说法正确的是（ ） A ．输电线上的电压损失是原来的 B ．输电线上的电压缺失是原来的C ．输电线上的电功率损失是原来的D ．输电线上的电功率损失是原来的【答案】B【解析】功率不变根基P=UI 计算电压升高之后，输电电流的降低，再根据U=IR 计算损失的电压，电功率的损失只能用纯电阻的发热功率来计算。
【考点】考查输电线路损失的电压、功率的计算问题点评：要想清楚电损问题，必须从电路图开始讲起，输电线路电能的损耗相当于是升压变压器的副线圈提供电动势，输电线分一部分电压，其余的大部分加在了降压变压器原线圈两端，把输电线路理解成非纯电阻电路就相应的简单多了。
3. 一个小型水力发电站，发电机输出电压U 0=250V ，内电阻可以忽略不计。
最大输出功率为P m =30kW 。
它通过总电阻R 线=2.0的输电线直接向远处的居民区供电。
设居民区所有用电器都是额定电压U 用=220V 的白炽灯，总功率为P 用=22kW ，不计灯丝电阻随温度的变化。
（1）当居民区的电灯全部使用时，电灯两端的电压是多少？发电机实际输出的电功率是多大？ （2）若采用高压输电，在发电机端用升压变压器，在用户端降压变压器，且不计变压器和用户线路的损耗。
高二物理交变电流习题
高二物理 第一节 交变电流 【例1】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，线圈中的感应电动势e 随时间t 的变化如图所示。
下面说法中正确的是 （ ）A ．t 1时刻通过线圈的磁通量为零B ．t 2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大C ．t 3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大D ．每当e 转换方向时，通过线圈的磁通量的绝对值都为最大交变电流的变化规律【例2】在匀强磁场中有一矩形线圈，从中性面开始绕垂直于磁感线的轴以角速度ω匀速转动时，产生的交变电动势可以表示为e =E m sin ωt 。
现在把线圈的转速增为原来的2倍，试分析并写出现在的交变电动势的峰值、交变电动势的瞬时值表达式，画出与其相对应的交变电动势随时间变化的图象。
分析物理图象的要点：一看：看“轴”、看“线”、看“斜率”、看“点”、看“截距”、看“面积”、看“拐点”，并理解其物理意义。
二变：掌握“图与图”“图与式”和“图与物”之间的变通关系。
三判：在此基础上进行正确的分析和判断。
综合应用【例3】 如图所示，匀强磁场的磁感应强度B =2 T ，匝数n =6的矩形线圈abcd 绕中心轴OO ′匀速转动，角速度ω=200 rad/s 。
已知ab =0.1 m ，bc =0.2 m ，线圈的总电阻R=40Ω，试求：（1）感应电动势的最大值，感应电流的最大值；（2）设时间t =0时线圈平面与磁感线垂直，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式；（3）画出感应电流的瞬时值i 随ωt 变化的图象；（4）当ωt =30°时，穿过线圈的磁通量和线圈中的电流的瞬时值各是多大？（5）线圈从图示位置转过2π的过程中，感应电动势的平均值是多大？第二节描述交变电流的物理量【例1】表示交变电流随时间变化图象如图所示，则交变电流有效值为（ ）A ．52AB ．5 AC ．3.52 AD ．3.5 A综合应用【例2】交流发电机矩形线圈边长ab =cd =0.4 m ，bc =ad =0.2 m ，共50匝，线圈电阻r=1 Ω，线圈在B =0.2 T 的匀强磁场中，绕垂直磁场方向的轴OO ′以100r/s转速匀速转动，外接电阻9Ω，如图所示。
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物理3-2《交变电流》计算题专项训练
1.如图（甲）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，电阻r =1．0Ω，所围成矩形的面积S=0．040m 2，小灯泡的电阻R =9．0Ω，磁场的磁感应强度随按如图（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
t T
T S
nB e m ππ2cos 2=，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）在磁感强度变化的0~4
T
的时间内，通过小灯泡的电荷量．
2. 如图所示，平行金属板板长L =8.0cm ，板间距离d =5.0mm ，两板间加有交变电压u =U m sin314t V 。
有一连续的电子束，以v 0=6.4×107m/s 从左端沿两板中线向右射入。
当交变电压的最大值U m 超过某一值U 0时，将会出现电子束有时能穿过平行金属板从右端射出，有时不能。
已知电子质量m =0.91×10-30kg ，基本电荷e=1.6×10-19C 求：⑴U 0的值．⑵当U m 多大时，有电子通过两板间和无电子通过两板间的时间之比恰好是2∶1？
3. 如图，匀强磁场的磁感应强度B=0.5T,边长为L=10cm 的正方形线
圈abcd 共100匝，线圈电阻r=1Ω，线圈绕垂直于磁感线的轴匀速转动。
,/2s rad πω=外电路电阻R=4Ω。
求：（1）感应电动势最大值
（2）由图示位置转过60。
角时的感应电动势值
（3）由图示位置转过60。
角过程中产生的感应电动势值 （4）交流电压表的示数
（5）线圈转动一周在电阻R 上产生的热量 （6）在6
1
周期内通过电阻R 的电荷量为多少。
4.一台交流发电机的输出电压为250V，输出功率为100kW，向远处输电用的输电线总电阻为8Ω。
为了使输电线上损耗的功率不超过输送总功率的5%，且用户端刚好能得到220V 交变电压，求：供电端的升压变压器和用户端的降压变压器的变压比应分别是多少？
5. 某发电站的输出功率为104kW，输出电压为4kV，通过理想变压器升压后向80km远处供电。
已知输电导线的电阻率为ρ=2.4×10-8Ωm，导线横截面积为1.5×10- 4m2，输电线路损失的功率为输出功率的4%，求：⑴升压变压器的输出电压；⑵输电线路上的电压损失。
6.图5-43为一输电系统，A地有一台升压变压器，B地有一台匝数比为10∶1的降压变压器，使120盏标有“120V,100W”的灯正常工作，A、B两地输电线的电阻是20Ω，求：(1)升压变压器输出端的电压．(2)若不用变压器，要在B地得到同样大小的电流和电功率，那么在A地要用多大的电压将电能输出？(3)两情况下输电线上损耗功率之比是多少？
C
r R BS n t r R t n
t r R E t I Q W
R r R E P V S nB E m m m 004.010
04
.001.0100)3(88.2)2
1(
)2(810
204.001.0100)1(2
2
=⨯⨯=+=∆+∆∆=∆∙+=∆∙==⨯+==⨯⨯⨯⨯==-φππ
ω
V
U U s V U V
U U t m d
Uq d t t t T s v L t s
T m m 10591
3
02
.0100sin 1
:202.091911025.125.110
51091.02106.1105.2221025.110
4.610802.0218
3
3019
3
2
97
2=∴=⨯⨯==⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯=≤'>>⨯=⨯⨯====
-------πω
π
只需要满足时间之比为，要使通过与不通过的由于一个周期为穿过极板。
时，任意一个电子都能也就是说，当极板的带电粒子均不能通过所以凡是运动时间竖直方向上的分量由于电压只改变速度在场通过的就是一个恒定电，对于一个电子来说它显然属板
假设电子能通过平行金
V
e s t t
E e V nBS E m 57.161
232cos )2(14.325.001.0100)1(m =====⨯⨯⨯==ππ
ππω
C
Q r
R BS n t r R t n t r R E t I Q J Rt r R E Q s
t V
R r R E U V
t
n E m m 087.051
867.001.05.01003sin
)6(79.0145014
.314.3)2
1(
12)5(78.142514
.321)4(6.26
101
.05.03
sin
100)3(2=⨯⨯⨯⨯=+=∆∙+∆∆=∆∙+=∆∙==⨯⨯⨯=⨯+====⨯=⨯⨯+==⨯⨯⨯
=∆∆=πφω
ππφ
11
190
3800950001016
125500010%54002501043433
3
3235
211221222551====
=∆-======∆=
=∆=⨯==∆===n n U U V I P U W P P P W
P P I I n n A R P
I R
I P W
P P A
V
W U P I η
V
R I U V U U U I I A R P
I R I P W P P S L R A U P I 32008000012510410%46.2510
5.1108104.22225004000
10221
2
2122574
48
7==∆===∆=
=∆⨯=⨯==∆Ω=⨯⨯⨯⨯⨯=====--ηρ
.
V I
P
U W P P W P P P W
R I P A
U P
I I W
P V U V U n n U U W P 140014000140001021012000120012012000120100)1(213232
23
33233443
434==
===∆+=⨯==∆========⨯=
100
1)3(21202010120)2(222
12122===⨯+=+=I I P P V U R
I U U A B A。