交变电流传感器(附答案)

第十单元交变电流传感器

章末达标测试

(时间：60分钟满分：110分)

一、选择题(本题共9小题，每小题6分，共54分，每小题只有一个选项符合题意)

1．如图1所示，原、副线圈匝数比为2∶1的理想变压器正常工作时，以下说法不．正确的是()

图 1

A．原、副线圈磁通量之比为2∶1

B．原、副线圈电流之比为1∶2

C．输入功率和输出功率之比为1∶1

D．原、副线圈磁通量变化率之比为1∶1

2.如图2所示，三个灯泡是相同的，额定功率足够大，直流电源

E1内阻可以忽略，交流电源E2电动势的有效值与E1相等，自感线

圈电阻不计。当开关S接到接点A时，三灯亮度相同，当开关S接

到接点B时()

A．甲、乙、丙三灯亮度相同

B．甲灯最亮，丙灯不亮图2

C．甲灯和乙灯等亮，丙灯不亮

D．乙灯最亮，丙灯不亮

3.如图3所示的电路中，电源两端的电压恒定，L为小灯泡，R为光敏电

阻，D为发光二极管(电流越大，发光越强)，且R与D距离不变，下列说法中

正确的是()

A．当滑动触头向左移动时，L消耗的功率增大

B．当滑动触头向左移动时，L消耗的功率减小图3 C．当滑动触头向右移动时，L消耗的功率可能不变

D．无论怎样移动滑动触头，L消耗的功率不变

4．全自动洗衣机中的排水阀是由程序控制器控制其动作的，当进行排水和脱水工序时，控制铁芯1的线圈通电，使铁芯2运动，从而牵引排水阀的阀门，排除污水(如图4所示)。以下说法中正确的是()

图 4

①若输入的控制电流由a流入，由b流出，则铁芯2中A端为N极，B端为S极

②若输入的控制电流由a流入，由b流出，则铁芯2中A端为S极，B端为N极

③若a、b处输入交变电流，铁芯2不能被吸入线圈中

④若a、b处输入交变电流，铁芯2仍能被吸入线圈中

A.①③

B.②④

C.①④

D.②③

5．利用如图5所示的电流互感器可以测量被测电路中的电流，若互

感器原、副线圈的匝数比n1∶n2＝1∶100，交流电流表A的示数是50 mA，

则()

A．被测电路的电流有效值为0.5 A

B．被测电路的电流平均值为0.5 A

C．被测电路的电流最大值为5 2 A 图5 D．原、副线圈中的电流同时达到最大值

6．(2012·江苏苏北四市调研)如图6甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为20∶1，R1＝10 Ω，R2＝20 Ω，电容器电容C＝100 μF。已知电阻R1两端的正弦交流电压如图乙所示，则()

图 6

A．原线圈输入电压的最大值为400 V

B．交流电的频率为100 Hz

C．电容器所带电荷量恒为2×10－3 C

D．电阻R1消耗的电功率为10 W

是定值电阻，R2是正温度系数热敏电阻，L为

7．如图7所示，R

小灯泡，当温度降低时以下判断错误的是()

A．R1两端的电压增大

B．电流表的示数增大图7

C．小灯泡的亮度变小

D．小灯泡的亮度变大

8.如图8所示，单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，其转动轴线OO′与磁感线垂直。已知匀强磁场的磁感应强度B＝1 T，线圈所围面积S＝0.1 m2，转速12 r/min。若从中性面

开始计时，则线圈中产生的感应电动势的瞬时值表达式应为A．e＝12πsin120t(V)

B．e＝24πsin120πt(V)

C．e＝0.04πsin0.4πt(V)

D．e＝0.4πcos2πt(V) 图8

9．(2012·绥化模拟)图9甲是一教学演示用发电机构造示意图，线圈转动产生的电动势随时间变化的正弦规律如图乙。发电机线圈电阻为0.5 Ω，外接电阻为2.5 Ω，则下列判断错误的是()

图9

A．线圈转速为50 r/s

B．电压表的示数为2.5 V

C．电路中电流的最大值为 2 A

D．若线圈转速变为原来的2倍，外接电阻消耗的功率也变为原来的2倍

二、计算题(本题共3小题，共56分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的

要注明单位)

10．(20分)如图9所示，边长为l的正方形线圈abcd的匝数为n，ad

边的中点和bc边的中点的连线OO′恰好位于匀强磁场的边界上，磁感应

强度为B，线圈与外电阻R构成闭合电路，整个线圈的电阻为r。现在让线

圈以OO′连线为轴，以角速度ω匀速转动，从图示时刻开始计时，求：

(1)闭合电路中电流瞬时值i的表达式；图9

(2)当t＝

π

4ω时，电阻R两端的电压值。

11．(15分)如图11甲所示是一种振动发电装置，它的结构由一个半径为r＝0.1 m的50匝的线圈套在辐形永久磁铁槽上组成，假设磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布(如图乙)。

线圈运动区域内磁感应强度B的大小均为1

5πT，方向不变，线圈的总电阻为2 Ω，它的引

出线接有8 Ω的电珠L，外力推动线圈的P端，使线圈做往复运动，便有电流通过电珠，当线圈向右的位移随时间变化的规律如图丙所示时(x取向右为正)。

图11

(1)画出线圈中感应电流随时间变化的图像(取电流从a→L→b为正方向)；

(2)在0.1 ～0.15 s内推动线圈运动过程中的作用力；

(3)求该发电机的输出功率(其他损耗不计)。

12．(20分)发电站通过升压变压器、输电导线和降压变压器把电能输送到用户，如果升压变压器和降压变压器都可视为理想变压器。发电机的输出功率是100 kW，输出电压是