交变电流每节练习题(经典)
5.1交变电流练习(一二节的练习)
3.图5.1-3中,设磁感应强度为0.01T,单匝线圈AB边长为20cm,宽AD为10cm,
转速n为50r/s,求线圈转动时感应电动势的最大值。
4.一台发电机在产生正弦式电流。如果发电机电动势的峰值 为Em=400V,线圈匀速转动的角速庋为ω=3l4rad/s,试写出电 ,总电阻为2kΩ,电路中电流的峰值为多少?写出电流瞬时 值的表达
5、如图所示，线圈 abcd 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度为 B＝1π T，当线圈以 300 r/min 的转速匀速转动时，求： (1)电路中交流电压表和交流电流表的示数； (2)线圈从图示位置转过 90°的过程中通过电阻 R 的电荷量．
3、一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示．已知发电机线圈 内阻为 5.0 Ω，外接一只电阻为 95.0 Ω 的灯泡，如图乙所示，则 ( ) A．电压表 的示数为 220 V B．电路中的电流方向每秒钟改变 50 次 C．灯泡实际消耗的功率为 484 W D．发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为 24.2 J
4、电阻 R1、R2 与交流电源按照如图甲所示方式连接，R1＝10 Ω、R2＝20 Ω.合上开关 S 后， 通过电阻 R2 的正弦交变电流 i 随时间 t 变化的情况如图乙所示．则( ) A．通过 R1 的电流的有效值是 1.2 A B．R1 两端的电压有效值是 6 V C．通过 R2 的电流的最大值是 1.2 2 A D．R2 两端的电压最大值是 6 2 V
第2节 描述交变电流的物理量（习题）
1、一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示，由图可知( ) A．该交流电的电压的有效值为 100 V B．该交流电的频率为 25 Hz C．该交流电压瞬时值的表达式为 u＝100sin 25t V D．并联在该电压两端的电压表指针不停摆动
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。
交变电流专题练习
第一节 交变电流1．线圈在匀强磁场中匀速转动而产生交变电流，则( )A ．当线圈位于中性面时，感应电动势为零B ．当线圈位于中性面时，感应电流方向将改变C ．当穿过线圈磁通量为零时，线圈中感应电流也为零D ．当线圈转过一周时，感应电动势方向改变一次2．如图5－10所示，一个单匝矩形线圈abcd ，已知ab 边长为l 1，ad 边长为l 2，在磁感应强度为B 磁场中绕OO ′轴以角速度ω (从图中所示位置开始)匀速转动，则线圈两个输出端感应电动势为( )A ．B ．t l Bl ωωcos 21C ．t l Bl ωωsin 21D ．3．有一台交流发电机，其产生电动势e ＝10sin 2314t V 。
当发电机转速增加为原来2倍，其他条件不变时，则其电动势瞬时表达式为( )A ．e ＝10sin 2314t VB ．e ＝20sin 2628t VC ．e ＝10sin 2628t VD ．e ＝20sin 2314t V4．线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向轴匀速转动，在t ＝0时感应电动势为零，在t ＝0.3s 时，感应电动势达到最大值为6V 。
已知线圈转动周期大于0.3s ，则t ＝0.4s 时，感应电动势可能值为( )A ．0VB ．6VC ．3VD ．33V5．一矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内固定轴转动，线圈中感应电动势e 随时间t 变化规律如图5－11所示，下列说法正确是( )A ．t 1时刻通过线圈磁通量为零B ．t 2时刻通过线圈磁通量绝对值最大C ．t 3时刻通过线圈磁通量变化率绝对值最大D ．每当e 变化方向时，通过线圈磁通量绝对值都为最大6．矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，从中性面开始转动180°角过程中，平均感应电动势和最大感应电动势比值为( )A ．π/2B ．2/πC ．2πD ．π7．矩形线圈匝数为50匝，在匀强磁场中绕垂直于磁场轴匀速转动时，穿过线圈磁通量随时间变化规律如图5－12所示，则下列结论正确是( )A ．在t ＝0.1s 和t ＝0.3s 时电动势最大B ．在t ＝0.2s 和t ＝0.4s 时电动势改变方向C ．电动势最大值是157VD ．在t ＝0.4s 时磁通量变化率最大，其值为3.14Wb/s8．如图5－13矩形线圈有n 匝，转动时穿过线圈磁通量最大值为Φm 。
交变电流练习题
交变电流练习题1、交变电流通过一段长直导线时，电流为I ，如果把这根长直导线绕成线圈，再接入原电路，通过线圈的电流为I ’，则（ ） A 、I ’>I B 、I ’<I C 、I ’=I D 、无法比较2、如图，交流电源的电压有效值跟直流电源的电压相等，当将双刀双掷开关接到直流电源上时，灯泡的实际功率为P 1，而将双刀双掷开关接到交流电源上时，灯泡的实际功率为P 2，则（ ）A 、P 1=P 2B 、P 1>P 2C 、P 1<P 2D 、无法比较3、如图，白炽灯和电容器串联后接在交流电源的两端，当交流电源的频率增加时（ ） A 、电容器电容增加 B 、电容器电容减少C 、电灯变暗D 、电灯变亮4、如图，a 、b 两端连接的交流电源既含高频交流，又含低频电流；L 是一个25mH 的高频扼流圈，C 是一个100pF 的电容器，R 是负载电阻。
下列说法正确的是（ ）A 、L 的作用是“通低频，阻高频”B 、C 的作用是“通交流，隔直流” C 、C 的作用是“通高频，阻低频”D 、通过R 的电流中，低频交流所占的百分比远大于高频交流所占的百分比5、如图，在频率为f 的交流电流电路中，把开关S 依次分别接通R 、C 、L 支路，这时通过各支路电流的有效值相等。
若将交变电流的频率提高到2f ，维持其他条件不变，则下列几种情况不正确的是（ ） A 、通过R 的电流有效值不变B 、通过C 的电流有效值变大C 、通过L 的电流有效值变小D 、通过R 、C 、L 的电流有效值都不变6、如图，u 是有效值为220V 的交流电源，C 是电容器，R 是电阻，关于交流电压表的示数，下列说法正确的是（ ）A 、等于220VB 、大于220VC 、小于220VD 、等于07、如图，L 为电感线圈，R 为灯泡，电流表与电压表均为理想电表，交流电源的电压V t u )100sin(2220π=。
若保持电压的有效值不变，只将电源的频率改为100Hz ，下列说法正确的是（ ）A 、电流表示数增大B 、电压表示数增大C 、灯泡变暗D 、灯泡变亮8、如图所示,变压器输入交变电压 一定,两个副线圈的匝 C SL － ＋a b L C R S LR C V C R u u LR A V数为和,当把一电阻先后接在间和间时,安培表的示数分别为和，则：为（）A、:B、:C、：D、:9、在某交流电路中,有一正在工作的变压器,原副线圈匝数分别为=600,=120,电源电压=220V，原线圈中串联一个0.2A的保险丝,为了保证保险丝不被烧坏,则( )A、负载功率不超过44wB、副线圈电流最大值不能超过1AC、副线圈电流有效值不能超过1AD、副线圈电流有效值不能超过0.2A10、如图所示,一理想变压器的原副线圈分别由双线圈ab和cd（匝数都为）、ef和gh（匝数都为）组成，用和表示输入电流和电压，和表示输出电流和电压．在下列四种连接法中，符合关系；的有A、a与c相连；b与d相连作为输入端；e与g相连、f与h相连作为输出端．B、a与c相连；b与d相连作为输入端；f与g相连、以e、h为输出端．C、b与c相连；以a与d为输入端；f与g相连，以e、h为输出端．D、b与c相连；以a、d为输入端；e与g相连、f与h相连作为输出端．11、如图所示，理想变压器和三个定值电阻、和接在交流电源上，=，若、和上的电功率相等，则：=________,变压器原、副线圈的匝数比为__________.12、一台理想变压器原、副线圈匝数比为10：1，原线圈接=100sin100πt V的交变电压，副线圈两端用导线接规格为“6V，12W”的小灯，已知导线总电阻=0.5Ω,试求：副线圈应接几盏小灯？这些小灯又如何连接才能使这些小灯都正常发光？实际应用题：如图所示电路是一个半波整流电源的电路图，其中二极管起到的作用是将AB端输入的交流电流变为直流电流，这种直流电流的波形是一种脉冲波，输出电压的波动幅度比较大，为了得到比较稳定的直流电压，在电源电路中引入了一段π形滤波电路，它由两个电容器和一个电感线圈组成，请分析该电路中电容和电感线圈在电路中的作用．。
交变电流 每课一练
3.3交变电流每课一练（人教版选修1-1）一、选择题1.下列关于交变电流和直流电流的说法中正确的是( )A.如果电流的大小随时间做周期性变化,则一定是交变电流B.直流电流的大小和方向一定不变C.交变电流一定是按正弦规律变化的D.交变电流的最大特征就是电流的方向随时间做周期性的变化2.有一台使用交流电的电冰箱上标有额定电压为“220V”的字样,这“220V”是指( )A.交流电电压的瞬时值B.交流电电压的最大值C.交流电电压的平均值D.交流电电压的有效值3.欲增大交流发电机的感应电动势而不改变频率,下面措施中不能采用的是( )A.增大转速B.增大磁感应强度C.增加线圈匝数D.增大线圈的包围面积4.线圈中产生的交流电动势e随时间t变化的情况如图所示,下列说法中正确的是( )A.交流电动势的有效值为1VB.交流电动势的最大值为VC.交流电的频率为0.2HzD.交流电的周期为0.2s5.某交变电流的方向在1s内改变100次,则其周期T为( )A.0.01sB.0.02sC.100sD.50s6.标有“220V 0.5μF”字样的电容器能接入下面哪个电路中使用( )A.220sin100πtVB.220V的照明电路中C.380sin100πtVD.380V的动力电路中7.(2013·娄底高二检测)一个电动机上标有“220V 1.5kW”,那么为了使它正常工作,所使用的正弦交流电应是( )A.电压最大值为220V,电流最大值约为9.6AB.电压最大值为311V,电流最大值约为6.8AC.电压有效值为220V,电流有效值约为6.8AD.电压有效值为311V,电流有效值约为9.6A8.(2013·苏州高二检测)如图所示是我国民用交流电的电压的图像。
根据图像可知,下列有关家庭用交变电压参数的说法中,错误的是( )A.电压的最大值是311VB.用电压表测出的值是220VC.交流电的频率是50HzD.1s内电流方向改变50次二、填空题9.(2013·娄底高二检测)我国民用交流电的电压是V,1个周期内电流方向改变次。
第5章 交变电流 交变电流练习(含答案 )
批扯州址走市抄坝学校1、交变电流练习高二物理组 2021/03/03 1．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2．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，那么在时刻〔〕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3．关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流，以下说法中正确的选项是〔〕A．线圈平面每经过中性面一次，感电流方向就改变一次，感电动势方向不变B．线圈每转动一周，感电流方向就改变一次C．线圈平面每经过中性面一次，感电动势和感电流的方向都要改变一次D．线圈转动一周，感电动势和感电流方向都要改变一次4．正弦交变电动势的最小值出现在〔〕A．线圈经过中性面时B．穿过线圈的磁通量为零时C．穿过线圈的磁通量变化最快时D．线圈边框的速度与磁感线垂直时5．如下图，闭合的圆形线圈绕OO′轴匀速旋转到中性面位置时〔〕A ．穿过线圈的磁通量变化率为零B ．线圈中感电动势为零C ．线圈中感电流达最大值D ．线圈所受的磁力矩达最大值6．一正弦交流电的电动势e ＝220sin100πtV ，假设将它加在阻值为100Ω的电阻两端〔电源内阻不计〕，那么以下说法正确的选项是〔 〕 A ．电流的瞬时值为i ＝sin100πtA B ．电流的最大值为2.2A C ．流过电阻的电流是恒的D ．流过电阻的电流是变化的，但不按正弦规律变化7．如下图的100匝矩形线框绕OO ′轴匀速转动，角速度为100πrad/s ，线圈面积为0.1m 2，磁感强度B ＝1T ，从线圈经过中性面计时，试求：〔1〕写出电动势的瞬时表达式及t=1/300s 时的电动势；〔2〕当线圈平面跟B 的夹角为60°时，线圈产生的电动势的瞬时值。
〔3〕线圈转过60°，180°的过程中，电动势的平均值各是多少？ 〔4〕磁通量变化率的最大值是多少？8、 如下图,匀强磁场磁感强度B =0.5 T,匝数为 n = 50 匝的矩形线圈,绕垂直于匀强磁场的转轴OO ′匀速转动,每匝线圈长为L = 25 cm,宽为d = 20 cm.线圈每分钟转动 1500 rad,在匀速转动过程中,从线圈平面经过图示位置时开始计时.〔1〕写出交流感电动势e 的瞬时值表达式；〔2〕假设每匝线圈本身电阻 r =0.02Ω,外接一阻值为 13Ω的用电器, 使线圈与外电路组成闭合电路,写出交流感电流i 的瞬时值表达式；O ′O′Ocd baB〔3〕假设从线圈平面垂直于磁感线的位置开始计时,感电动势e′和感电流i′的瞬时表达式如何？〔4〕画出〔1〕〔2〕中的e-t、i-t图象.答案：1、B2、AD3、C4、A5、AB6、AB7、〔1〕e＝310sin100πtV，e =270v(2) e＝1570v(3)1500v,2000v(4)3Wb8、(1) e=6πcos50πt v(2) i=14πcos50πt A(3) e＝6πsin50πt VI=14sin50πt A。
交变电流练习题
交变电流练习题高二班姓名一、单项选择题1. 对于图所示的电流 i 随时间 t 做周期性变化的图象， 以下描绘 正确的选项是()A. 电流的大小变化，方向也变化，是交变电流B. 电流的大小变化，方向不变，不是交变电流C.电流的大小不变，方向不变，是直流电D.电流的大小不变，方向变化，是交变电流2. 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， 线圈中的感觉电动势 e 随时间变化如下图，下边说法正确的选项是 ()A.t 1 时辰经过线圈的磁通量为零B.t 2 时辰经过线圈的磁通量的绝对值最大C.t 3 时辰经过线圈的磁通量变化率的绝对值最大D.每当 e 改变方向时，经过线圈的磁通量的绝对值都为最大3. 某沟通发电机产生的感觉电动势与时间的关系如下图，如果其余 条件不变， 使线圈的转速加倍， 则沟通电动势的最大值和周期 分别为()A.400V ， 0.02sB.200V ，0.02sC.400V ， 0.08sD.200V ，0.08s4. 一个电阻接在 10V 的直流电源上，它的发热功率为 P ，当接到电压 U=10sin ωt(V) 的沟通电源上，它的发热功率是 ()C.PD.2P5. 在如下图电路中， 已知沟通电源电压 U=200sin(100 πt)V ， 电阻 R=100Ω。
则电流表和电压表的读数分别为( )C.2A ， 200VD.2A，141V6. 一个接在某直流电源上的电热器所耗费的电功率为 P 1，若把它接到电压最大值与直流电压相等的沟通电源上，该电热器所耗费的电功率为P 2，则 P 1：P 2为 ()A.2：1B.1 ： 2C.1： 1D.1：27. 右图表示一交变电流随时间而变化的图象， 此沟通电流的有效值是 ( )A.52 AB.5AC.2A8. 如下图的沟通电路中，假如电源电动势的最大值不变，沟通 电的频次增大时， 能够察看到三盏电灯亮度的变化状况是( )A.L 1、L 、 L 亮度都不变23B.L 2 变暗， L 2不变、 L 3变亮C.L 1 变暗、 L 2变亮、 L 3不变D.L 1变亮、 L 变暗、 L 不变239. 对于理想变压器，以下说法错误．．的是（）A. 原、副线圈中交变电流的频次必定相等B. 穿过原、副线圈的磁通量的变化率必定相等C. 副线圈的输出功率和原线圈的输入功率必定相等D. 原线圈的导线比副线圈的导线细10. 使用理想变压器给总电阻为 R 的电路供电， 变压器输入电压保持一准时， 以下各项举措中，能够使变压器的输入功率必定增添的是 ( )A. 副线圈匝数和负载 R 不变，增添变压器原线圈匝数B. 原线圈匝数和负载 R 不变，增添变压器副线圈匝数11. 将输入为 220V ，输出为 6V 的变压器，改绕成输出为 30V 的变压器 . 若副线圈本来的匝数为 30匝，原线圈匝数不变，则副线圈应增添的匝数是( )A.150 匝B.120 匝C.130 匝D.144 匝12. 如下图，理想变压器初、次级线圈分别接有完整相同的灯泡 A 、B ，且初、次级A线圈的匝数之比 N1: N2=2:1 ，沟通电源电压为 U ，则灯 B 两头的电压为（）A.U/2D.2U/5 UN 1N 2B 13. 输电线的电阻合计 r ，输送的电功率是 P ，用电压 U 送电，则用户能获得的电功率为 ( )P 2U22A.PB. PrC. PPUD.rrU二、双选题14. 矩形线圈绕垂直于匀强磁场的对称轴做匀速转动，经过中性面时，以下说法正确的选项是A. 线圈平面与磁感线方向平行B. 线圈中感觉电流的方向将发生改变 ( )C.经过线圈平面的磁通量最大D. 经过线圈的感觉电流最大15. 一矩形线圈在匀强磁场中转动，产生的感觉电动势e=220 2 sin100 π t(V) ，则 ( )A. 沟通电的频次是 100π HzB.t=0 时线圈平行于中性面C.沟通电的周期是 0.02sD.t=0.05s 时， e 有最大值16. 下边对于交变电流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交变电流的最大值B. 用沟通电表测定的读数值是沟通电的刹时价C.给定的交变电流数值，在没有特别说明的状况下都是指有效值D.跟交变电流有相同热效应的直流电的数值是交变电流的有效值17. 一只低压教课电源输出的交变电压刹时价U=10 2 sin314t(V) ，对于该电源的规格和使用，以下说法正确的选项是 ( )A. 这只电源能够使 "10V2W"的灯泡正常发光B. 这只电源的交变电压的周期是314sC.这只电源在 t=0.01s 时电压达到最大值D. “ 10V2μ F ”电容器不可以接在这只电源上18. 如下图，理想变压器的副线圈上经过输电线接两个相同的灯泡 L1和L2，输电线的等效电阻为开始时，开关 S 断开 . 当 S 接通时，以下说法中正确的选项是（）A. 副线圈两头 M 、 N 的输出电压减小RB. 副线圈输电线等效电阻 R 上的电压降减小C.经过灯泡 L1的电流减小D.原线圈中的电流增大19. 在电能输送的电功率一准时，输电线上损失的功率()A. 与输送电压的平方成正比B. 与输送电压的平方成反比C.与输送电流成正比 D. 与输送电流的平方成正比三、计算题20.有 n=10匝的矩形线圈，每匝都是长 50cm，宽 20cm，线圈总电阻 r ＝ 10Ω，在 B=2T的匀强磁场中以角速度ω =50rad／ s旋转 . 线圈与 R=10Ω的外电阻连结，图中的电流表、电压表的接入不影响原电路. 求：(1) 流过电阻电流的刹时表达式( 从中性面开始计时) ；若线圈转过90度后开始计时呢？(2) 电流表、电压表的读数；(3)1min 内产生的热量 .21. 一台沟通发电机的输出功率为50kW，输出电压为240V，输电线总电阻R=30Ω，同意损失功率为输出功率的6％，为知足用电需求，则该输电线路所用的理想的升压、降压变压器的匝数比各是多少?能使多少盏“ 220V100W"的电灯正常发光? 22．右图为一输电系统， 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，降压变压器副线圈上的电流为100A，输出功率是12kW， 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地获得相同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)两状况下输电线上消耗功率之比是多少？22．（ 1） 1400V；（ 2） 2120V；（ 3） 100∶ 1．。
交变电流--每课一练(含解析) (4)
5.1 交变电流每课一练（人教选修3-2）1．如图5－1－11所示，一矩形线圈abcd，已知ab边长为l1，bc边长为l2，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO′轴以角速度ω从图示位置开始匀速转动，则t时刻线圈中的感应电动势为()A．0.5Bl1l2ωsin ωtB．0.5Bl1l2ωcos ωtC．Bl1l2ωsin ωtD．Bl1l2ωcos ωt图5－1－11【解析】感应电动势的最大值为E m＝Bl1l2ω，线圈从垂直于中性面的位置开始转动，则t时刻的感应电动势为e＝E m sin(ωt＋π2)＝Bl1l2ωcos ωt.故D正确．【答案】 D2．(2013·邯郸高二检测)如图5－1－12所示，形状或转轴位置不同、但面积均为S的单匝线圈处在同一个磁感应强度为B的匀强磁场中，以相同的角速度ω匀速转动，从图示的位置开始计时，则下列正确的说法是()图5－1－12A．感应电动势峰值相同B．感应电动势瞬时值不同C．感应电动势峰值、瞬时值都不同D．感应电动势峰值、瞬时值都相同【解析】当转动轴不是线圈对称轴时，只要转轴与磁场垂直，不论线圈形状如何，转轴位置如何，最大值均为E m＝NBSω，S、ω、B、N相同，所以E m 相同，从中性面开始计时，瞬时值为正弦形式e＝E m sin ωt，可见瞬时值也相同，A、D对．【答案】AD3．(2012·九江一中高二检测)一根长直的通电导线中的电流按正弦规律变化，如图5－1－13(a)、(b)所示，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点电势最高的时刻在()图5－1－13A．t1时刻B．t2时刻C．t3时刻D．t4时刻【解析】线框中的磁场是直线电流i产生的，在t1、t3时刻，电流i最大，但电流的变化率为零，穿过线框的磁通量变化率为零，线框中没有感应电动势，a、b两点间的电势差为零．在t2、t4时刻，电流i＝0，但电流变化率最大，穿过线框的磁通量变化率最大，a、b两点间的电势差最大，再根据楞次定律可得出a 点相对b点电势最高时刻在t4.【答案】 D4．(2013·安庆一中高二检测)交流发电机在工作时电动势为e＝E m sin ωt，若将发电机的角速度提高一倍，同时将线框所围面积减小一半，其他条件不变，则其电动势变为()A．e′＝E m sin ωt 2B．e′＝2E m sin ωt 2C．e′＝E m sin 2ωtD．e′＝E m2sin 2ωt【解析】交变电流的瞬时值表达式e＝E m sin ωt，其中E m＝nBSω，当ω加倍而S减半时，E m不变，故C正确.【答案】 C5．如图5－1－14(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＝π2ω时刻()(甲)(乙)图5－1－14A．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【解析】t＝π2ω＝T4，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．【答案】CD6．(2013·重庆三中高二检测)如图5－1－15所示，甲、乙两个并排放置的共轴线圈，甲中通有如图所示的交流电，则下列判断错误的是()图5－1－15A．在t1到t2时间内，甲乙相吸B．在t2到t3时间内，甲乙相斥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】这是一道交变电流与楞次定律相结合的题目，t1和t2时间内，甲中电流减小，甲中的磁场穿过乙并且减小，因此乙中产生与甲同向的磁场，故甲、乙相吸，A选项正确，同理B选项正确；t1时刻甲中电流最大，但变化率为零，乙中无感应电流，故两线圈的作用力为零，故C选项正确；t2时刻甲中电流为零，但此时电流的变化率最大，乙中的感应电流最大，但相互作用力为零，故D选项错误．【答案】 D7．如图5－1－16所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中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()图5－1－16A．线圈绕P1转动时产生的感应电流等于绕P2转动时产生的感应电流B．线圈绕P1转动时产生的感应电动势小于绕P2转动时产生的感应电动势C．线圈绕P1和P2转动时产生的感应电流的方向相同，都是a→b→c→dD ．线圈绕P 1转动时dc 边受到的安培力大于绕P 2转动时dc 边受到的安培力【解析】 线圈转动产生的感应电动势的大小与转动轴的位置无关，选项A 正确，B 错误；绕两个轴转动产生的感应电流的大小相等，从上向下看，线框逆时针旋转，电流的方向应为a →d →c →b ，选项C 错误；电流相等，cd 受到的安培力也相等，选项D 错误．【答案】 A8．(2013·青岛高二检测)处在匀强磁场中的矩形线圈abcd ，以恒定的角速度绕ab 边转动，磁场方向平行于纸面并与ab 垂直．在t ＝0时刻，线圈平面与纸面重合(如图5－1－17)，线圈的cd 边离开纸面向外运动．若规定a →b →c →d →a 方向的感应电流为正，则能反应线圈感应电流I 随时间t 变化的图线是( )图5－1－17【解析】 矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生交流电，在t ＝0时刻，线圈和中性面垂直，所以产生的图象是余弦图象，再由楞次定律可判断出电流为a →b →c →d →a 的方向，所以C 选项正确．【答案】 C9．矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴转动，线圈共100匝，转速为10π r/min ，在转动过程中穿过线圈的磁通量的最大值为0.03 Wb ，则线圈平面转到与磁感线平行时，感应电动势为多少？当线圈平面与中性面夹角为π3时，感应电动势为多少？【解析】 由题意知：Φm ＝0.03 Wbω＝2πn ＝2π×10π×160 rad/s ＝13 rad/s.线圈转至与磁感线平行时，感应电动势最大，故E m ＝NBSω＝NΦm ω＝100×0.03×13 V ＝1 V瞬时值表达式e ＝E m sin ωt ＝sin t 3 V当θ＝ωt ＝π3时，e ＝sin π3 V ＝32 V .【答案】 1 V 32 V10．如图5－1－18所示，一半径为r ＝10 cm 的圆形线圈共100匝，在磁感应强度B ＝5π2 T 的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的中心轴线OO ′以n ＝600r/min 的转速匀速转动，当线圈转至中性面位置(图中位置)时开始计时．(1)写出线圈内所产生的交变电动势的瞬时值表达式；(2)求线圈从图示位置开始在1/60 s 时的电动势的瞬时值．图5－1－18【解析】线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴线匀速转动时，线圈内产生正弦交变电动势，当线圈平面在中性面时开始计时，其表达式为e＝E m sin ωt.(1)e＝E m sin ωt，E m＝NBSω(与线圈形状无关)，ω＝20π rad/s，故e＝100sin 20πt.(2)当t＝160s时，e＝100sin(20π×160) V＝50 3 V＝86.6 V.【答案】(1)e＝100sin 20πt(2)86.6 V11．如图5－1－19所示，在匀强磁场中有一个“π”形导线框可绕AB轴转动，已知匀强磁场的磁感应强度B＝52πT，线框的CD边长20 cm，CE、DF边长10 cm，转速为50 r/s.若从图示位置开始计时：图5－1－19(1)写出线框中感应电动势的瞬时值表达式；(2)作出线框中感应电动势随时间变化关系的图象．【解析】(1)开始计时的位置为线框平面与磁感线平行的位置，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＝52πT，S＝0.1×0.2m2＝0.02 m2，ω＝2πn＝2π×50 rad/s＝100π rad/s，故e＝52π×0.02×100πcos 100πt V，即e＝102cos 100πt V.(2)线框中感应电动势随时间变化关系的图象如图所示．【答案】(1)e＝102cos 100πt V(2)见解析图12．磁铁在电器中有广泛的应用，如发电机，如图5－1－20所示，已知一台单相发电机转子导线框共有N匝，线框长为l1，宽为l2，转子的转动角速度为ω，磁极间的磁感应强度为B，导出发电机瞬时电动势e的表达式．现在知道有一种永磁材料钕铁硼，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？图5－1－20【解析】线框在转动过程中，两条长边在切割磁感线，若从中性面开始计时，则经t s线框转过的角度为θ＝ωt，两条长边相当于两个电源串联在一起，单匝中产生的电动势为：e1＝2Bl1v sin θ＝2Bl1ω·l22sin θ＝Bl1l2ωsin ωt.N匝时相当于N个电源串联，电动势为e＝NBl1l2·ωsin ωt，当B′＝kB且ω不变时，e′＝N′kBl1l2·ωsin ωt，又e′＝e，所以N′＝N k.【答案】NBl1l2·ωsin ωt N k。
交变电流练习(含详解)
交流电练习1．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，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2．电阻为1 Ω的矩形线圈绕垂直于磁场方向的轴，在匀强磁场中匀速转动，产生的交变电动势随时间变化的图象如图所示．现把交流电加在电阻为9 Ω电热丝上，下列判断正确的是A．线圈转动的角速度ω＝100 rad/sB．在t＝0.01 s时刻，穿过线圈的磁通量为零C．电热丝两端的电压U R＝ VD．电热丝的发热功率P＝1 800 W3．如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为B．电阻为R、半径为L、圆心角为45°的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度ω匀速转动（O轴位于磁场边界）．则线框内产生的感应电流的有效值为A． B．C． D．5．如图所示，先后用不同的交流电源给同一盏灯泡供电．第一次灯泡两端的电压随时间按正弦规律变化，如图3甲所示；第二次灯泡两端的电压变化规律如图3乙所示．若图甲、乙中的U0、T所表示的电压、周期值是相同的，则以下说法正确的是A．第一次灯泡两端的电压有效值是B．第二次灯泡两端的电压有效值是C．第一次和第二次灯泡的电功率之比是2∶9D．第一次和第二次灯泡的电功率之比是1∶56．面积为S的两个完全相同的单匝金属线圈分别放置在如图1甲、乙所示的磁场中．图甲中有磁感应强度为B0的匀强磁场，线圈在磁场中以周期T绕OO′轴做匀速转动；图乙中的磁场的变化规律为，从图示时刻起计时，则 ( )A．两线圈中的磁通量变化规律均为C．两线圈中产生的交变电流的有效值不同D．从此刻起，时间内流过线圈截面的电荷量相同7．通过一理想变压器，经同一线路输送相同的电功率P，原线圈的电压U保持不变，输电线路的总电阻为R.当副线圈与原线圈的匝数比为k时，线路损耗的电功率为P1，若将副线圈与原线圈的匝数比提高到nk，线路损耗的电功率为P2，则P1和分别为A.， B．，C.， D．，8．如图，理想变压器原副线圈匝数之比为4∶1，原线圈接入一电压为u＝U0sin ωt的交流电源，副线圈接一个R＝27.5 Ω的负载电阻．若，ω＝100πrad/s，则下述结论正确的是A．副线圈中电压表的读数为 VB．副线圈中输出交流电的周期为C．原线圈中电流表的读数为0.5 AD．原线圈中的输入功率为W9．在某交变电流电路中，有一个正在工作的理想变压器，如图所示．它的原线圈匝数n1＝600匝，交流电源的电动势e＝311sin(100 πt) V(不考虑其内阻)，电压表和电流表对电路的影响可忽略不计，原线圈串联一个额定电流为0.2 A的保险丝，副线圈匝数n2＝120匝，为保证保险丝不被烧断，则A．负载功率不能超过62 WB．副线圈电流最大值不能超过1 AC．副线圈电路中的电阻R不能小于44 ΩD．副线圈电路中电压表的读数为62 V10．有一台流发电机E，通过理想升压变压器T1和理想降压变压器T2向远处用户供电，输电线的总电阻为R.T1的输入电压和输入功率分别为U1和P1，它的输出电压和输出功率分别为U2和P2；T2的输入电压和输入功率分别为U3和P3，它的输出电压和输出功率分别为U4和P4.设T1的输入电压U1一定，当用户消耗的电功率变大时，有A．U2减小，U4变大B．U2不变，U3变小C．P1变小，P2变小D．P2变大，P3变大11．如图所示，10匝矩形线框在磁感应强度的匀强磁场中，绕垂直磁场的轴OO′以角速度ω＝100rad/s 匀速转动，线框电阻不计，面积为S＝0.3 m2线框通过滑环与一理想变压器的原线圈相连，副线圈接有两只灯泡L1(0.3 W,30 Ω)和L2，开关闭合时两灯泡均正常发光，且原线圈中电流表示数为0.04A，则下列判断正确的是A ．若从图示线框位置开始计时，线框中感应电动势的瞬时值为sin 100t(V)B ．理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1C ．灯泡L 2的额定功率为0.9 WD ．若开关S 断开，电流表示数将增大12．如图所示，在铁芯上．下分别绕有匝数n 1=800和n 2=200的两个线圈，上线圈两端与u =51sin 314t V 的交流电源相连，将下线圈两端接交流电压表，则交流电压表的读数可能是( )A ．2.0 VB ．9.0 VC ．12.7 VD ．144.0 V13．如图甲所示，理想变压器原．副线圈的匝数比为10:1，b 是原线圈的中心抽头，图中电表均为理想的交流电表，定值电阻R=l0 ，其余电阻均不计，从某时刻开始在原线圈c ．d 两端加上如图乙所示的交变电压，则下列说法中正确的是( )A ．当单刀双掷开关与a 连接时，电压表的示数为22VB ．当单刀双掷开关与a 连接且t=0.0ls 时，电流表示数为零C ．当单刀双掷开关由a 拔向b 时，原线圈的输入功率变大D ．当单刀双掷开关由a 拨向b 时，副线圈输出电压的频 率变为25Hz14．如图甲所示为一发电机原理图，产生的交变电流接理想变压器的原线圈、原副线圈匝数之比为22∶1，副线圈输出的电动势e 随时间t 变化的规律如图乙所示，发电机线圈电阻忽略不计，则 ( )．A ．在t ＝0.01 s 时刻，穿过发电机线圈的磁通量最大B ．变压器原线圈中瞬时电动势的表达式为e′＝1322sin 50πt VC ．若仅使发电机线圈的转速增大一倍，则变压器副线圈输出电压的频率增大一倍，而电压最大值不变D ．若仅使发电机线圈的转速增大一倍，则变压器副线圈输出电压的频率和最大值都增大一倍15．一正弦交变电流的电压随时间变化的规律如图所示．由图可知 ( )．A ．该交变电流的频率为25 HzB ．该交变电流电压的有效值为141.4 VC ．该交变电流电压的瞬时值表达式为u ＝100 sin(25t) VD ．若将该交变电流的电压加在阻值R ＝100 Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率是50 W 16．在图甲所示的电路中，理想变压器原线圈两端的正弦交变电压变化规律如图乙所u 1n2nV示数为1 A，下列说法正确的是 ( )．A．电压表V的示数为2002 VB．变压器的输出功率为200 WC．变压器输出端交流电的频率为100 HzD．电流表A2的示数为0.1 A17．如图所示，电路中的变压器为理想变压器，S为单刀双掷开关．P是滑动变阻器R的滑动触头，U1为加在原线圈两端的交变电压，I1、I2分别为原线圈、副线圈中的电流．下列说法正确的是( )．A．保持P的位置及U1不变，S由b切换到a，则R上消耗的功率减小B．保持P的位置及U1不变，S由a切换到b，则I2减小C．保持P的位置及U1不变，S由b切换到a，则I1增大D．保持U1不变，S接在b端，将P向上滑动，则I1减小18．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，R1＝20 Ω，R2＝30 Ω，C 为电容器．已知通过R1的正弦交流电如图乙所示，则( )．A．交流电的频率为0.02 Hz B．原线圈输入电压的最大值为2002 VC．电阻R2的电功率约为6.67 W D．通过R3的电流始终为零19．某发电厂通过远距离向某学校输电，输送的电功率为P，当输电线的电阻和输送的电功率不变时，则下列说法正确的是 ( )．A．输送的电压越高，输电线路上损失的电压越大B．输电线路上损失的电压与输送电流成正比C．输电线路上损失的功率跟输送电压的平方成正比D．输电线路上损失的功率跟输送电压的平方成反比20．如图所示为交流发电机示意图，匝数为n=100匝的矩形线圈，边长分别为10 cm和20 cm，内阻为5Ω，在磁感应强度B=0.5 T的匀强磁场中绕OO′轴以502rad/s的角速度匀速转动，转动开始时线圈平面与磁场方向平行，线圈通过电刷和外部20Ω的电阻R相接。
交变电流练习题
交变电流练习题1、交变电流通过一段长直导线时，电流为I ，如果把这根长直导线绕成线圈，再接入原电路，通过线圈的电流为I ’，则（ ） A 、I ’>I B 、I ’<I C 、I ’=I D 、无法比较2、如图，交流电源的电压有效值跟直流电源的电压相等，当将双刀双掷开关接到直流电源上时，灯泡的实际功率为P 1，而将双刀双掷开关接到交流电源上时，灯泡的实际功率为P 2，则（ ）A 、P 1=P 2B 、P 1>P 2C 、P 1<P 2D 、无法比较3、如图，白炽灯和电容器串联后接在交流电源的两端，当交流电源的频率增加时（ ） A 、电容器电容增加 B 、电容器电容减少C 、电灯变暗D 、电灯变亮4、如图，a 、b 两端连接的交流电源既含高频交流，又含低频电流；L 是一个25mH 的高频扼流圈，C 是一个100pF 的电容器，R 是负载电阻。
下列说法正确的是（ ）A 、L 的作用是“通低频，阻高频”B 、C 的作用是“通交流，隔直流” C 、C 的作用是“通高频，阻低频”D 、通过R 的电流中，低频交流所占的百分比远大于高频交流所占的百分比5、如图，在频率为f 的交流电流电路中，把开关S 依次分别接通R 、C 、L 支路，这时通过各支路电流的有效值相等。
若将交变电流的频率提高到2f ，维持其他条件不变，则下列几种情况不正确的是（ ） A 、通过R 的电流有效值不变B 、通过C 的电流有效值变大C 、通过L 的电流有效值变小D 、通过R 、C 、L 的电流有效值都不变6、如图，u 是有效值为220V 的交流电源，C 是电容器，R 是电阻，关于交流电压表的示数，下列说法正确的是（ ）A 、等于220VB 、大于220VC 、小于220VD 、等于07、如图，L 为电感线圈，R 为灯泡，电流表与电压表均为理想电表，交流电源的电压V t u )100sin(2220π=。
若保持电压的有效值不变，只将电源的频率改为100Hz ，下列说法正确的是（ ）A 、电流表示数增大B 、电压表示数增大C 、灯泡变暗D 、灯泡变亮8、如图所示,变压器输入交变电压 一定,两个副线圈的匝 C SL － ＋a b L C R S LR C V C R u u LR A V数为和,当把一电阻先后接在间和间时,安培表的示数分别为和，则：为（）A、:B、:C、：D、:9、在某交流电路中,有一正在工作的变压器,原副线圈匝数分别为=600,=120,电源电压=220V，原线圈中串联一个0.2A的保险丝,为了保证保险丝不被烧坏,则( )A、负载功率不超过44wB、副线圈电流最大值不能超过1AC、副线圈电流有效值不能超过1AD、副线圈电流有效值不能超过0.2A10、如图所示,一理想变压器的原副线圈分别由双线圈ab和cd（匝数都为）、ef和gh（匝数都为）组成，用和表示输入电流和电压，和表示输出电流和电压．在下列四种连接法中，符合关系；的有A、a与c相连；b与d相连作为输入端；e与g相连、f与h相连作为输出端．B、a与c相连；b与d相连作为输入端；f与g相连、以e、h为输出端．C、b与c相连；以a与d为输入端；f与g相连，以e、h为输出端．D、b与c相连；以a、d为输入端；e与g相连、f与h相连作为输出端．11、如图所示，理想变压器和三个定值电阻、和接在交流电源上，=，若、和上的电功率相等，则：=________,变压器原、副线圈的匝数比为__________.12、一台理想变压器原、副线圈匝数比为10：1，原线圈接=100sin100πt V的交变电压，副线圈两端用导线接规格为“6V，12W”的小灯，已知导线总电阻=0.5Ω,试求：副线圈应接几盏小灯？这些小灯又如何连接才能使这些小灯都正常发光？实际应用题：如图所示电路是一个半波整流电源的电路图，其中二极管起到的作用是将AB端输入的交流电流变为直流电流，这种直流电流的波形是一种脉冲波，输出电压的波动幅度比较大，为了得到比较稳定的直流电压，在电源电路中引入了一段π形滤波电路，它由两个电容器和一个电感线圈组成，请分析该电路中电容和电感线圈在电路中的作用．。
交变电流习题及答案
交变电流练习题一、 选择题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、 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 ωt3、 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m E (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)4、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 、1：15、 交流电源电压u=20sin(100 ωt)V ，电路中电阻R=10Ω。
则如右图电路中电流表和电压表的读数分别为A 、1.41A ，14.1VB 、1.41A ，20VC 、2A ，20VD 、2A ，14.1V6、一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，产生交流电的图象如图所示，由图可以知道:A 、0.01s 时刻线圈处于中性面位置B 、0.01s 时刻穿过线圈的磁通量为零C 、该交流电流有效值为2AD 、该交流电流频率为50Hz7、从t =0时刻起，在两块平行金属板间分别加上如图所示的交变电压，加其中哪种交变电压时，原来处于两板正中央的静止电子不可能在两板间做振动？B. C. D.8、一台内阻不计的交流发电机，其电动势的瞬时值e =10sin50πt V ，发电机与阻值为R =10Ω的负载电阻连接．若把发电机的转速增大一倍，其他条件都保持不变，则下列说法中正确的是A.负载电阻两端电压的有效值将变为28.3Vt t tB.该发电机发出的交变电流的频率将变为100HzC.负载消耗的电功率将是20WD.负载消耗的电功率将是40W9.如右图所示，是一个交变电流的电流强度i 随时间tA.52AB.5AC.3.52A D.3.5A10、正弦交变电源与电阻R 、交流电压表按照图1所示的方式连接，R =10Ω，交流电压表的示数是10V 。
交变电流--每课一练(含解析) (31)
第1节交变电流作业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＝102sin 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10 2 V3．交流发电机在工作时的电动势为e＝E m sinωt，若将其电枢的转速提高1倍，其他条件不变，则其电动势变为()A．E m sin ωt2B．2E m sinωt2C．E m sin2ωt D．2E m sin2ωt4．一闭合矩形线圈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5．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nBl2ωRC．穿过线圈的磁通量为0D．穿过线圈的磁通量的变化率为06．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．12BL1L2ωsinωt B．12BL1L2cosωtC．BL1L2ωsinωt D．BL1L2ωcosωt7．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()8．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＝π2ω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．线圈中的电流为零9．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10．一矩形线圈在匀强磁场中以角速度4πrad/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.11．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＝52πT，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．12．如图所示，匀强磁场B＝0.1 T，所用矩形线圈的匝数N＝100，边长ab ＝0.2 m，bc＝0.5 m，以角速度ω＝100πrad/s绕OO′轴匀速转动．从线圈平面通过中性面时开始计时，试求：(1)线圈中感应电动势的大小．(2)由t＝0至t＝T4过程中的平均电动势值．第1节 交变电流1．C2．AB [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 ＝102sin 20πt V ＝102sin 8π V ＝0，所以D 错误．]3．D [电枢转速提高1倍，由ω＝2πn 知，角速度变为原的2倍；由电动势最大值表达式E m ＝nBSω知，最大值也变为原的2倍．]4．B [t 1、t 3时刻通过线圈的磁通量Φ的绝对值最大，磁通量变化率ΔΦΔt＝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；t 2、t 4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．]5．BC [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 ＝nBSωR ＝nBl 2ωR，由右手定则可判断出线圈中感应电流的方向为adcba .]6．C [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E ab ＝BL 1v sin θ，E cd ＝BL 1v sin 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 ＝E ab ＋E cd ＝2BL 1v sin θ＝2BL 1·12L 2ωsin ωt ＝BL 1L 2ωsin ωt ，故正确选项应为C.] 7．D [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．]8．CD [t ＝π2ω＝T 4，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．]9．A [无论是绕P 1转动还是绕P 2转动，线圈转到图示位置时产生的电动势都为最大值Em=nBS ω，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 ＝BL cd I ，故F 一样大，D 错．]10．2 垂直 0解析 T ＝2πω＝12 s ，则交流电的频率f ＝1T＝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 ＝0.11．(1)e ＝102cos 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 ＝Bl 1l 2ωcos ωt ，即e ＝BS ωcos ωt ，其中B ＝52π T ，S ＝0.1×0.2 m 2＝0.02 m 2，ω＝2πn ＝2π×50 rad /s ＝100π rad/s ，故e ＝52π×0.02×100πcos 100πt V ，即e ＝102cos 100πt V.(2)T ＝2πω＝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12．(1)e ＝314sin 100πt V (2)200 V 解析 (1)解法一 线圈经过时间t 转过角度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 ＝NB ab v sin ωt ，其中v ＝ωad 2＝ωbc 2，所以e ＝e ab ＋e cd ＝2e ab ＝2NBωab ad2sin ωt ＝NBSωsin ωt ， 则E m ＝NBSω＝100×0.1×0.1×100π V ＝314 V ，e ＝314sin 100πt V解法二 感应电动势的瞬时值e ＝NBSωsin ωt ，由题可知S ＝ab ·bc ＝0.2×0.5 m 2＝0.1 m 2，E m ＝NBSω＝100×0.1×0.1×100π V ＝314 V ，所以e ＝314sin 100πt V.(2)用E ＝N ΔΦΔt 计算t ＝0至t ＝T 4过程中的平均电动势E ＝N |Φπ2－Φ0|T 4－0＝N |0－BS |T 4＝4NBS 2πω即E ＝2πNBSω.代入数值得E ＝200 V.。
(完整版)交变电流典型习题(含答案)(最新整理)
16、某发电站采用高压输电输电。若输送的总功率为 P0，输电电压为 U，输电导线的总电阻为 R。则正确的是
() A．输电线上的电流 I U R
B．输电线上的电流 I P0 U
C．输电线上损失的功率 P ( P0 )2 R U
D．输电线上损失的功率 P U 2 R
17、某小型水电站的电能输送示意图如图 17 所示，发电机通过升压变压器 T1 和降压变压器 T2 向用户供电。已知
21、两只相同的白炽灯 L1 和 L2，分别与电容器 C 和电感线圈 L 串联，接在如图 21 所示的电路中。将 a、b 接在电
压最大值为 Um、频率为 f 的正弦交流电源 E1 两极之间时，两只灯泡都发光，且亮度相同。若更换一个新的正弦交流电
源 E2 后，灯 L2 的亮度高于灯 L1 的亮度。则新电源 E2 的电压最大值和频率可能是（ ）
C．P1 变小，P2 变小
D．P2 变大，P3 变大
19、两个相同的白炽灯泡 L1 和 L2 接到如图 20 所示的电路中，灯 L1 与电容器串联，灯 L2 与电感线圈串联。当 a、b
间处接电压最大值为 Um、频率为 f 的正弦交流电源时，两灯都发光，且亮度相同。更换一个新的正弦交流电源后，灯 L1
5、图 5（甲）为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴 OO′
匀速转动，线圈的匝数 n=100、电阻 r=10 ，线圈的两端经集流环与电阻 R 连接，电阻 R=90 Ω，与 R 并联的交流电压 表为理想电表。 在 t＝0 时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量随时间 t 按图 5（乙）所示正弦规
输电线的总电阻为 R ， 降压变压器 T2的原、副线圈匝数之比为 4∶1，降压变压器副线圈两端交变电压 u＝220sin100 tV ，降 压变压器的副线圈与阻值R0 11 的电阻组成闭合电路。若将变压器视为理想变压器，则下列说法中正确的是
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。
交变电流--每课一练(含解析) (46)
第五章第1节交变电流课后强化演练一、选择题1．(2017·陕西模拟)关于交变电流与直流电的说法中，不正确的是()A．如果电流大小做周期性变化，则不一定是交变电流B．直流电的大小可以变化，但方向一定不变C．交变电流一定是按正弦或余弦规律变化的D．交变电流的最大特征就是电流的方向发生周期性变化解析：交变电流与直流电的区别是电流方向是否发生变化，如果电流大小做周期性变化而电流方向不变，则为直流电，A选项正确；直流电的大小可以变化，但方向一定不变，B 选项正确；交流电的衡量标准是电流方向是否发生变化，如果电流的方向发生变化，就是交流电，交变电流的最大特征就是电流的方向发生周期性变化，不一定是按正弦或余弦规律变化的，C选项错误，D选项正确．答案：C2.(多选)如图所示，电阻为r的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以角速度ω＝100π rad /s匀速转动．t＝0时刻线圈平面与磁场垂直，各电表均为理想交流电表，则()A．t＝0时刻线圈中的感应电动势最大B．1 s内电路中的电流方向改变100次C．滑片P下滑时，电压表的读数变大D．开关K处于断开状态和闭合状态时，电流表的读数相同解析：t＝0时刻线圈处于中性面，感应电动势为零，A选项错误；交变电流的周期T＝2π＝0.02 s，一个周期内电流方向改变两次，故1 s内电流方向改变100次，B选项正确；滑ω片P下滑时，电阻变大，电压表的示数变大，C选项正确；开关K闭合时，交变电流流过电容器，电流表示数增大，D选项错误．答案：BC3．(2017·项城市模拟)某小型旋转电枢式发电机所产生的交流电电动势最大值为110 V 、频率为60 Hz ，要使它产生的电动势最大值变为220 V 、频率变为50 Hz ，需要调整线圈的转速n 、匝数N 或磁感应强度的大小B .下列调整合适的是( )A ．使n 变为原来的1.2倍，B 变为原来的2倍，N 变为原来的1.2倍B ．使n 变为原来的56，B 变为原来的56倍，N 变为原来的2倍C ．使n 变为原来的56，N 变为原来的2倍，B 不变 D ．使n 变为原来的56，N 变为原来的2.4倍，B 不变 解析：根据交变电流产生原理可知，电动势最大值E m ＝NBSω＝NBS ·2πn ，使n 变为原来的1.2倍，B 变为原来的2倍，N 变为原来的1.2倍，电动势的最大值变为原来的2.88倍，A 选项不符合题意；同理，使n 变为原来的56，B 变为原来的56倍，N 变为原来的2倍，电动势的最大值变为原来的2518倍，B 选项不符合题意；使n 变为原来的56，N 变为原来的2倍，B 不变，电动势的最大值变为原来的53倍，C 选项不符合题意；使n 变为原来的56，N 变为原来的2.4倍，B 不变，感应电动势的最大值变为原来的2倍，即220 V ，根据f ＝n 可知，频率原来为60 Hz ，现在为50 Hz ，D 选项正确．答案：D4．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 到D 时间内，线圈转过的角度为32π D ．1 s 内交变电流方向改变50次解析：根据交变电流的产生规律可知，线圈处于中性面位置时，感应电流为零，穿过线圈的磁通量最大，线圈垂直于中性面位置时，感应电流最大，穿过线圈的磁通量为零，故在A 和C 时刻，线圈处于垂直中性面位置，在B 和D 时刻，穿过线圈的磁通量最大，A 、B 选项错误；从A 到D 时间内线圈转过34个周期，转过的角度为32π，C 选项正确；周期T ＝0.02 s,1 s 内交变电流方向改变100次，D 选项错误．答案：C 5．(多选)(2017·鹤岗模拟)矩形线框绕垂直于匀强磁场且在线框平面的轴匀速转动时，产生了交变电流，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，线框中的感应电动势也为零C ．每当线框经过中性面时，感应电动势或感应电流方向就改变一次D ．线框经过中性面时，各边不切割磁感线解析：线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，产生正弦式交流电；线圈位于中性面时，磁通量最大，线圈各边不切割磁感线，感应电动势为零，A 选项错误，D 选项正确；当线圈平面与磁感线平行时，磁通量为零，根据法拉第电磁感应定律可知，磁通量的变化率最大，感应电动势最大，B 选项错误；每当线圈经过中性面时，感应电流的方向一定会改变一次，在一个周期内交流电的方向会改变两次，C 选项正确．答案：CD6．(多选)如图所示是小型交流发电机的示意图，线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO ′沿逆时针方向匀速转动，线圈的匝数为n 、电阻为r ，外接电阻为R ，交流电流表A.线圈从图示位置(线圈平面平行于磁场方向)开始转过π3时的感应电流为I .下列说法中正确的有( )A ．流过电阻的最大电流为2IB ．转动过程中穿过线圈的磁通量的最大值为2I (R ＋r )nωC ．从图示位置开始转过π2的过程中，通过电阻R 的电荷量为2I ωD ．线圈转动一周的过程中，通过电阻R 的电荷量为8I ω解析：线圈绕轴匀速转动，产生感应电动势的最大值为E m ＝NBSω，从图示位置(线圈平面平行于磁场方向)开始计时感应电流的瞬时值为i ＝I m cos ωt ，ωt ＝π3时，i ＝I ，则I m ＝2I ，A 选项正确；转动过程中穿过线圈的磁通量的最大值Φm ＝BS ＝E m nω＝I m (R ＋r )nω＝2I (R ＋r )nω，B 选项正确；根据法拉第电磁应定律可知，从图示位置开始转过π2的过程中，通过电阻R 的电荷量q ＝I t ＝n ΔΦΔtR ＋r ·Δt ＝n ΔΦR ＋r ＝n E m (R ＋r )nω＝2I ω，C 选项正确；线圈转动一周的过程中，磁通量的变化量为零，通过电阻R 的电荷量为零，D 选项错误．答案：ABC二、非选择题7．如图所示，矩形线圈100匝，ab ＝30 cm ，ad ＝20 cm ，匀强磁场磁感应强度B ＝0.8 T ，绕轴OO ′从图示位置开始匀速转动，角速度ω＝100π rad/s ，试求：(1)穿过线圈的磁通量最大值Φm 是多少？线圈转到什么位置时取得此值？(2)线圈产生的感应电动势最大值E m 是多少？线圈转到什么位置时取得此值？(3)写出感应电动势e 随时间变化的表达式．解析：(1)根据交变电流的产生规律可知，当线圈平面与中性面平行时，穿过线圈的磁通量最大值为Φm ＝BS ＝0.8×0.3×0.2 Wb ＝0.048 Wb.(2)当线圈平面垂直于中性面时，感应电动势的最大值为E m ＝NBSω＝100×0.8×0.3×0.2×100π V ＝480π V .(3)分析示意图可知，线圈是从垂直于中性面开始计时，瞬时值表达式为e ＝E m cos100πt ＝480πcos100πt (V)．答案：(1)线圈平面与中性面平行时，Φm ＝0.048 Wb (2)线圈平面垂直于中性面时，E m ＝480π V (3)e ＝480πcos100πt (V)8．如图甲是一种自行车上照明用的车头灯，图乙是这种车头灯发电机的结构原理图，转轴的一端装有一对随轴转动的磁极，另一端装有摩擦小轮．电枢线圈绕在固定的U 形铁芯上，自行车车轮转动时，通过摩擦小轮带动磁极转动，使线圈中产生正弦交变电流，给车头灯供电．已知自行车车轮半径r ＝35 cm ，摩擦小轮半径r 0＝1.00 cm.线圈有N ＝800匝，线圈框横截面积S ＝20 cm 2，总电阻R 1＝40 Ω.旋转磁极的磁感应强度B ＝0.010 T ，车头灯电阻R 2＝10 Ω.当车轮转动的角速度ω＝8 rad/s 时，求：(1)发电机磁极转动的角速度；(2)车头灯中电流的最大值．解析：(1)磁极与摩擦小轮转动的角速度相等，由于自行车车轮与摩擦小轮之间无相对滑动，故有：ω0r 0＝ωr ，ω0＝ωr r 0＝8×0.350.01rad /s ＝280 rad /s. (2)摩擦小轮带动磁极转动，线圈产生的感应电动势最大值为E m ＝NBSω0＝800×0.010×280×20×10－4 V ＝4.48 V .所以通过车头灯电流的最大值为I m ＝E m R 1＋R 2＝ 4.4840＋10A ＝89.6 mA. 答案：(1)280 rad/s (2)89.6 mA。
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练习一交变电流的产生和变化规律一、选择题(每题5分，共50分)11.A对于图所示的电流i随时间t做周期性变化的图象，下列描述正确的是A.电流的大小变化，方向也变化，是交变电流B.电流的大小变化，方向不变，不是交变电流C.电流的大小不变，方向不变，是直流电D.电流的大小不变，方向变化，是交变电流2.A矩形线圈绕垂直于匀强磁场的对称轴做匀速转动，经过中性面时，以下说法正确的是A.线圈平面与磁感线方向垂直B.线圈中感应电流的方向将发生改变C.通过线圈平面的磁通量最大D.通过线圈的感应电流最大3.A矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时，产生的感应电动势最大值为50V，那么该线圈由图所示位置转过30°时，线圈的感应电动势大小为A.50VB.253VC.25VD.10V4.A如图所示，线框在匀强磁场中绕OO'轴匀速转动(由上向下看是逆时针方向)，当转到图示位置时，磁通量和感应电动势大小的变化情况是A.磁通量和感应电动势都在变大B.磁通量和感应电动势都在变小C.磁通量在变小，感应电动势在变大D.磁通量在变大，感应电动势在变小5.B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随时间变化如图所示，下面说法正确的是A.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改变方向时，通过线圈的磁通量的绝对值都为最大6.B一矩形线圈在匀强磁场中转动，产生的感应电动势e=2202sin100πt(V)，则A.交流电的频率是100πHzB.t=0时线圈垂直于中性面C.交流电的周期是0.02sD.t=0.05s时，e有最大值7.B某交流电动势的瞬时值e=E m sinωt，若将转速提高1倍，其他条件不变，则其电动势的瞬时值为A.E m sin2ωtB.E m sin ωtC.2E m sint ωD.2E m sin2ωt8.B 如图所示，一闭合单匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，除了转轴分别为OO'和ab 边外，其他条件均相同，则这两种情况下，线圈所产生的电流A.变化规律不同B.最大值不同C.瞬时值不同D.一切均相同9.B 某交流发电机产生的感应电动势与时间的关系如图所示，如果其他条件不变，使线圈的转速加倍，则交流电动势的最大值和周期分别为A.400V ，0.02sB.200V ，0.02sC.400V ，0.08sD.200V ，0.08s10.B 一个长直螺线管通有交变电流，把一个带电粒子沿管轴射入管中，如不计粒子的重力和空气的阻力，粒子将在管中A.做圆周运动B.沿轴线来回运动C.做匀加速直线运动D.做匀速直线运动二、填空题(每空4分，共24分)11.B 一闭合线圈在匀强磁场中做匀速转动，线圈的转速为240rad ／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瞬时值表达式为________V ，在481s 时的电动势为________V. 12.B 一个面积为S 的单匝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 的关系如图所示，感应电动势的最大值和周期可由图中读出.则磁感强度B=________；在t=12T 时刻线圈平面与磁感强度的夹角等于________.13.B 如图所示，矩形线框ABCD 放置在方向与线框所在面垂直的匀强磁场中，磁感应强度为2T ，线框绕AB 边以每秒50转的转速匀速转动.当线框从图示位置转过4弧度后，感应电动势的瞬时值为2πV ，若AB 边长为0.1m ，则AD 边长为________m.若其他条件不变，仅将转速增加1倍，感应电动势的最大值为________V.三、计算题(每题13分，共26分)14.B 如图所示，边长为0.5m 的正方形线框ABCD 绕AB 边在匀强磁场中匀速转动，AB 边和磁场垂直，转速为每秒50转，磁感应强度为0.4T.求：(1)感应电动势的最大值；(2)在转动过程中，当穿过线框的磁通量为0.05Wb 时，感应电动势的瞬时值为多大?15.C10匝线圈在匀强磁场中匀速转动产生交变电动势e=102sin20πt(V).求：(1)t=0时，线圈内磁通量φ和磁通变化率；(2)线圈从中性面开始转动180°过程中，感应电动势的平均值和最大值之比.练习二表征交变电流的物理量一、选择题(每题5分，共50分)1.A由交流电动势瞬时值表达式e=102sin4πt(V)，可知A.此交流电的频率是4π(Hz)B.此交流电的周期是0.5sC.当t=0.5s时，此交流电动势有最大值D.当t=0时，产生此交流电的线圈平面与中性面重合2.A下面关于交变电流的说法中正确的是A.交流电器设备上所标的电压和电流值是交变电流的最大值B.用交流电表测定的读数值是交流电的瞬时值C.给定的交变电流数值，在没有特别说明的情况下都是指有效值D.跟交变电流有相同热效应的直流电的数值是交变电流的有效值3.A在相同的时间内，某正弦交流电通过一阻值为100omega的电阻产生的热量，与一电流强度为3A的直流电通过同一阻值的电阻产生的热量相等，则A.此交流电的电流的有效值为3A，最大值为32AB.此交流电的电流的有效值为32A，最大值为6AC.电阻两端的交流电压的有效值为300V，最大值为3002VD.电阻两端的交流电压的有效值为3002V，最大值为600V4.A一只低压教学电源输出的交变电压瞬时值U=102sin314t(V)，关于该电源的规格和使用，以下说法正确的是A.这只电源可以使"10V2W"的灯泡正常发光B.这只电源的交变电压的周期是314sC.这只电源在t=0.01s时电压达到最大值D.“10V2μF”电容器不能接在这只电源上5.A一个电阻接在10V的直流电源上，它的发热功率为P，当接到电压U=10sinωt(V)的交流电源上，它的发热功率是A.0.25PB.0.5PC.PD.2P6.A在如图所示电路中，已知交流电源电压U=200sin(100πt)V，电阻R=100omega.则电流表和电压表的读数分别为A.1.41A，200VB.1.41A，141VC.2A，200VD.2A，141V7.B一个接在某直流电源上的电热器所消耗的电功率为P1，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.1：28.B把电热器接到110V的直流电源上，每秒产生的热量为Q，现把它接到交流电源E，每秒产生的热量为2Q，则交流电压的最大值是A.1102vB.2202VC.220VD.110V9.B右图表示一交变电流随时间而变化的图象，此交流电流的有效值是A.52AB.5AC.2AD.3.5A10.B正弦交流电压U=50sin314t(V)，加在一氖管两端，已知当氖管两端的电压达到252v 时才开始发光，则此氖管在一个周期内发光的总时间为A.0.02B.0.0025sC.0.01sD.0.005s二、填空题(每空3分，共18分)11.B如图所示为某正弦交变电流的图象，其最大值为________，周期为________，线圈转动的角速度为________，电流的瞬时值表达式为________.12.B将一电热器接在10V直流电源上，在时间t内可将一壶水烧开.现将电热器接到一个U=10sinωt(V)的交变电源上，煮开同一壶水需时间________；若接到另一交流电源上，需要时间为t／3，那么这个交流电源最大值为________.三、计算题(13题10分，14题、15题各11分，共32分)13.B某电路两端交流电压u=Usin100πt(V)，在t=0.005s时刻，电压u值为10V.求接在此电路两端的电压表示数.如将阻值为R的电阻接在此交流电压上时功率为P；而改接在电压为U0的直流电压上时功率为P／2，求U0值.14.B 一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴转动.线圈匝数n=100.穿过每匝线圈的磁通量φ随时间按正弦规律变化，如图所示.发电机内阻r=5.0omega ，外电阻R=95omega ，.已知感应电动势的最大值E m =n φm ω，其中φm 为穿过每匝线圈磁通量的最大值.求串联在外电路的交流电流表(内阻不计)的读数.15.C 发电机转子是匝数n=100，边长L=20cm 的正方形线圈，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=1omega ，外电路电阻R=99omega.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?练习三电感和电容对交变电流的影响一、选择题(每题5分，共50分)1.A 关于电感对交变电流的影响，下列说法中正确的是A.电感不能通直流电流，只能通交变电流B.电感对各种不同频率的交变电流的阻碍作用相同C.同一只电感线圈对频率低的交变电流的阻碍较小D.同一只电感线圈对频率高的交变电流的阻碍较小.2.A 如图所示，白炽灯和电容器串联后接在交变电源的两端，当交变电源的频率增加时A.电容器电容增大B.电容器电容减小C.电灯变暗D.电灯变亮3.A 两个相同的灯泡L1和L 2，分别与两个相同的电容器C 1和C 2连接，如图所示.图中甲电路两端加恒定电压U1，乙电路两端加最大值1.2U1的正弦交变电压U2，则此两灯的发光情况是A.L1灯比L2灯亮B.L1灯发光，L2灯不发光C.L1灯不发光，L2灯发光D.两灯亮度相同4.B如图所示的交流电路中，如果电源电动势的最大值不变，交流电的频率增大时，可以观察到三盏电灯亮度的变化情况是A.L1、L2、L3亮度都不变B.L2变暗，L2不变、L3变亮C.L1变暗、L2变亮、L3不变D.L1变亮、L2变暗、L3不变5.B下列关于低频扼流圈和高频扼流圈的阻碍作用的说法中，正确的有A.低频扼流圈对低频交流电有很大的阻碍作用，对高频交流电的阻碍作用就更大B.低频扼流圈对低频交流电有很大的阻碍作用，对高频交流电的阻碍作用就较小C.高频扼流圈对高频交流电有很大的阻碍作用，对低频交流电的阻碍作用就更大D.高频扼流圈对高频交流电有很大的阻碍作用，对低频交流电的阻碍作用就较小6.B如图所示，某电子电路的输入端输入电流既有直流成分，又有交流低频成分和交流高频成分.若通过该电路只把交流的低频成分输送到下一级，那么关于该电路中各器件的作用，下列说法中正确的有A.L在此的功能为通直流，阻交流，叫高频扼流圈B.C1在此的功能为通交流，隔直流，叫隔直电容C.C2在此的功能为通高频、阻低频，叫做高频旁路电容D.上述说法都不对7.B对电容器能通交变电流的原因，下列说法中正确的有A.当电容器接到交流电源上时，因为有自由电荷通过电容器，电路中才有交变电流B.当电容器接到交流电源上时，电容器交替进行充电和放电，电路中才有交变电流C.在有电容器的交流电路中，没有电荷定向移动D.在有电容器的交流电路中，没有电荷通过电容器8.B如图所示为某电器中电路的一部分，当输入有直流成分、交流低频成分和交流高频成分的电流后，在其输出端得到可调大小的交流低频成分，那么有关各元器件的作用的说法中，正确的有A.C1为高频旁路电容器，交流高频成分被该电容器短路B.R为滑动变阻器，它的滑动片上下移动可以改变输出端电压的大小C.C2为隔直电容器，交流低频成分通过该电容输出D.C1的电容较大、C2的电容较小9.B如图所示，开关S与直流恒定电源接通时，L1、L2两灯泡的亮度相同，若将S与交变电源接通A.L1和L2两灯泡亮度仍相同B.L1比L2更亮些C.L1比L2更暗些D.若交变电源电压的有效值与直流电压相同，两灯与原来一样亮10.B如图所示，L、L2为两个相同的灯泡，开关S接通恒定直流电源时，灯泡L1发光，L2不亮，后将S与有效值和直流电压相同的交变电源接通，这时A，L2比L1更亮些 B.L2比L1更暗些C.L2仍然不亮DL2可能和L1一样亮二、填空题(每空5分，共25分)11.B如左图所示电路，一电感线圈和一个"220V40W"的灯泡串联，电路两端接在220V的交变电路中，如果将电感线圈的铁芯抽去，则灯泡的发光情况是________.如右图所示的电路中，一个电容器和一个灯泡串联，接在交变电路中，灯泡恰能正常发光，若将电容器两板间距离增大些，则灯泡的发光情况是________.12.B两只完全相同的灯泡L1和L2分别与相同的电感串联，组成如图所示的甲、乙两个相同的部分电路.现在甲电路两端加恒定电压U，L1灯发光；而在乙电路两端加最大电压为2U，的正弦交变电压，L2灯也发光.比较两灯的明暗程度，是L1灯的亮度________L2灯亮度.(填“大于”、“等于”、“小于”)13.B如图所示电路，当在a、b两端加上直流电压时，L1正常发光，L2不亮；当a、b两端加上同样电压的交变电流时，L1发光亮度变暗，而L2正常发光.则A、B分别为________和________.三、计算题(共25分)14.B(12分)如图所示是常用电器中电源部分的滤波装置，当输入端输入含有直流成分、交流高频成分和交流低频成分的电流后，能在输出端得到稳定的直流电，试分析其工作原理及各电容和电感的作用.15.C(13分)如图所示的电路，电源电压U=20sin314t(V)，设二极管正向电阻为零，反向电阻为无限大，负载R=20omega，若其中一个二极管断路，求R中消耗的功率.答案：解：图示电路中其中一个二极管断路相当于半波整流，在导电的半周期的功率为练习四变压器一、选择题(每题5分，共50分)1.A对于理想变压器，下列说法中正确的是A.原线圈的输入功率随着副线圈的输出功率增大而增大B.原线圈的输入电流随着副线圈的输出电流增大而增大C.原线圈的电压不随副线圈的输出电流变化而变化D.当副线圈的电流为零时，原线圈的电压也为零2.A如图所示，理想变压器原副线圈匝数之比n1：n2=4：1，当导体棒L在匀强磁场中向左做匀速直线运动时，电流表A1的示数12mA，则电流表A2的示数为A.3mAB.0C.48mAD.与负载R的值有关3.A如图所示，一个理想变压器，初、次级线圈匝数比为10：1，把初级线圈接入U=2202sin100πtV的交流电源，那么A.用交流电压表测量次级输出电压为2202VB.次级交流电的频率为100HzC.次级接入R=22omega的电阻，则初级线圈的电流为1AD.次级接入，R=22omega的负载，则变压器的输入功率为22W4.A将输入为220V，输出为6V的变压器，改绕成输出为30V的变压器.若副线圈原来的匝数为30匝，原线圈匝数不变，则副线圈应增加的匝数是A.150匝B.120匝C.130匝D.144匝5.B如图所示，在绕制变压器时，某人将两个线圈绕在图示变压器铁芯的左右两个臂上，当通以交流电时，每个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈，另一半通过中间臂，已知线圈1、2的匝数比n1：n2=2：1，在不接负载的情况下A.当线圈1输入电压220V时，线圈2输出电压为110VB.当线圈1输入电压220V时，线圈2输出电压为55VC.当线圈2输入电压110V时，线圈1输出电压为220VD.当线圈2输入电压110V时，线圈1输出电压为110V6.B使用理想变压器给总电阻为R的电路供电，变压器输入电压保持一定时，下列各项措施中，可以使变压器的输入功率一定增加的是A.副线圈匝数和负载R不变，增加变压器原线圈匝数B.原线圈匝数和负载R不变，增加变压器副线圈匝数C.原、副线圈匝数不变，增加负载R的阻值D.增加负载R的阻值和原线圈匝数，副线圈匝数减少、A2都是交流电7.B如图所示的含有变压器的交流电路中，A流表，在开关S从闭合到断开的过程中，A1、A2电流表的读数I1和I2的变化情况是A.I1变大，I2变小B.I1变小，I2变大C.I1、I2都变小D.I1、I2都变大：n2=1：2，电源电压8.B一理想变压器，原副线圈的匝数比nu=2202sinωtV，原线圈电路中接人一熔断电流I0=1A的保险丝，副线圈中接人一可变电阻R，如图所示，为了使保险丝不致熔断，调节R时，其阻值最低不能小于A.440omegaB.4402omega，C.880omegaD.8802omega9.B如图所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接两个相同的灯泡L1和L2，输电线的等效电阻为R开始时，开关S断开.当S接通时，以下说法中正确的是A.副线圈两端M、N的输出电压减小B.副线圈输电线等效电阻R上的电压降增大C.通过灯泡L1的电流减小D.原线圈中的电流增大10.B如图所示，四个相同的电灯与理想自耦变压器连接，当接上交流电源后，四个电灯均正常发光，则初级与次级的电压之比U1：U2为A.1：1B.3：1C.4：1D.5：1二、填空题(每空4分，共24分)11.B一台调压器原线圈匝数为3600匝，当电路电压降为180V时，副线圈要想得到220V的电压时，应将副线圈的匝数调整为________匝；若此时用电器的工作电流为0.9A，则原线圈中的电流为________A12.B如图所示为一理想变压器，原副线圈的匝数比n1：n2=4：1，原线圈回路中的电阻A与副线圈回路中的负载电阻B的阻值相等.a、b端加一定交流电压后，两电阻消耗功率之比P A：P B=________.两电阻端电压之比U A：U B=________.13.B如图所示为理想变压器供电示意图，A为与原线圈串联的灯泡，A1、A2为副线圈的负载，当闭合开关S后(不考虑温度对灯丝电阻的影响)，各灯泡亮度的变化情况是A1________，A2________.(填“变亮”、“变暗”或“不变”)三、计算题(每题13分，共26分)：n B：14.B如图所示，一理想变压器上绕有A、B、C三个线圈，匝数比nn C=4：2：1，在副线圈B和C的两端各接一个相同的电阻R，当原线圈A与交变电源连接时，交变电流表A2的示数为I0，则交变电流表A1的示数为多少?15.C一单相变压器原副线圈匝数比为20：1，原线圈两端电压U1=220V，副线圈电阻r2=1omega，负载电阻R=19omega.求副线圈输出电压U2、原线圈输人功率P1及变压器的效率.练习五电能的输送一、送择题(每题5分，共50分)1.A 远距离输送交流电都采用高压输电.我国正在研究用比330kV 高得多的电压进行输电.采用高压输电的优点是A.可节省输电线的铜材料B.可根据需要调节交流电的频率C.可减少输电线上的能量损失D.可加快输电的速度2.A 某发电厂原来用11kV 的交流电压输电，后来改用升压变压器将电压升高到220kV 输电，输送的电功率都是P ，若输电线路的电阻为R ，则下列说法中正确的是A.根据公式，I=P ／U ，提高电压后输电线上的电流降为原来的1／20B.根据公式I=U ／R ，提高电压后输电线上的电流增为原来的20倍C.根据公式P=I 2R ，提高电压后输电线上的功率损耗减为原来的1／400D.根据公式P=U 2／R ，提高电压后输电线上的功率损耗将增大为原来的400倍3.B 如图所示，理想变压器的原线圈接高电压，降压后通过一段电阻不可忽略的线路接用电器.S 原来闭合，且R 1=R 2.现将S 断开，那么交流电压表的示数U ，交流电流表的示数I 和用电器R 1上的功率P 1将分别是A.U 增大，I 增大，P 1增大B.U 增大，I 减小，P 1增大C.U 减小，I 减小，P 1减小D.U 减小，I 增大，P 1减小4.A 一小水电站，输出的电功率为20kW ，输电线总电阻为0.5omega ，如果先用400V 电压输送，后又改用2000V 电压输送，则输送电压提高后，输电导线上损失的电功率的变化情况是A.减少50WB.减少1200WC.减少7.68×106WD.增大7.68×106W 5.B 输电线的电阻共计r ，输送的电功率是P ，用电压U 送电，则用户能得到的电功率为A.PB.r U P P 2⎪⎭⎫ ⎝⎛-C.r U P 2-D.r U P 2⎪⎭⎫ ⎝⎛ 6.B 某发电厂发电机的输出电压为U 1，发电厂至学校的输电导线总电阻为R ，通过导线的电流为I ，学校得到的电压为U 2，则输电导线上损耗的功率可表示为 A.R U 21 B.()R U U 221- C.I 2R D.I(U 1-U 2)7.B 某用电器距离供电电源L ，线路上的电流为I ，若要求线路上的电压降不超过U ，已知输电导线的电阻率为ρ，那么该输电导线的横截面积的最小值是 A.U lI ρ B.I 2ρ C.U lI 2ρ D.ρI 2UL 8.B 分别用1100V 和22000V 的电压输电，若输送的电功率相同，导线的材料和送电距离也相同，则当两次输电损失的电功率相等时，两次所用导线的横截面积之比为A.1：20B.20：1C.1：400D.400：19.B 发电机的端电压为250V ，输出功率为10kW ，输电线电阻为5omega ，远距离输电时A.不采用高压输电，终端用户电压一定达220VB.用高压输电，输电线损失功率5％，终端用户电压为237.5VC.用高压输电，终端得到220V 电压，输电线损失不多于5％时，所用升压和降压变压器匝数比分别为1：4和5：1D.用10000V 高压输电，输电线损失为0.05％10.B 在电能输送的电功率一定时，输电线上损失的功率A.与输送电压的平方成正比B.与输送电压的平方成反比C.与输送电流成正比D.与输送电流的平方成正比二、填空题(每空6分，共24分)11.A 用10kV 高压输送电功率为100kW 的交流电，在输电线上损失2％的电功率，输电线的总电阻为________omega ；如改用5kV 电压输送100kW 的交流电，输电线上损失的电功率为________kW.12.B 从甲地通过某输电线向乙地输送1.0×105kW 电功率，如果用5.5×103V 电压送电，输电线上损失的电功率为4.0×l02kW;如果改用1.1×l05V 电压送电，输电线上损失的电功率为________kW ，若要求两次损失的电功率相同，则两次所用导线的横截面积之比为S 1：S 2=________.三、计算题(每题13分，共26分)13.B 一台交流发电机的输出功率为50kW ，输出电压为240V ，输电线总电阻R=30omega ，允许损失功率为输出功率的6％，为满足用电需求，则该输电线路所用的理想的升压、降压变压器的匝数比各是多少?能使多少盏“220V100W"的电灯正常发光?14.C利用太阳电池这个能量转换器件将辐射能转变为电能的系统又称光伏发电系统.光伏发电系统的直流供电方式有其局限性，绝大多数光伏发电系统均采用交流供电方式. 将直流电变为交流电的装置称为逆变器.(1)用逆变器将直流电变为交流电进行供电有哪些好处?请简要回答.(2)有一台内阻为1omega的太阳能发电机，供给一个学校照明用电，如图所示，升压变压器匝数比为1：4，降压变压器的匝数比为4：1，输电线的总电阻R=4omega，全校共22个班，每班有"220V40W"灯6盏，若全部电灯正常发光，则①发电机输出功率多大?②发电机电动势多大?③输电效率多少?④若使灯数减半并正常发光，发电机输出功率是否减半?。