高二 第二章交变电流单元测试题
人教版高中物理选修3-2高二年级单元测试卷(交变电流).docx
高中物理学习材料唐玲收集整理高二年级物理单元测试卷(交变电流)本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
共100分。
考试时间90分钟。
第Ⅰ卷（选择题部分 42分）一选择题（每小题3分，共42分。
下列每小题所给选项至少有一项符合题意，请将正确答案的序号填涂在答题卡上。
全对得3分，对而不全得1分）1、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零2、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 = 9Ω的电阻构成闭合电路，线圈自身的电阻r = 1Ω，下列说法正确的是（）A．交变电流的周期为0.2 sB．交变电流的频率为2.5HzC．发电机输出的电压有效值为VD．发电机输出的电功率为18W3、如图所示，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．在线圈由图示位置转过90°的过程中，下列说法正确的是（）A．磁通量的变化量B．通过电阻R的电量C．电阻R产生的焦耳热Q= (NBSω)2/2RD．电阻R产生的焦耳热Q= (NBS)2ωRπ/4(R+r)24、如图所示，处在磁感应强度为B的匀强磁场中的单匝矩线圈abcd，以恒定的角速度绕ab边转动，磁场方向垂直于纸面向里，线圈所围面积为S，线圈导线的总电阻为R，t=0时刻线圈平面与纸面重合，且cd边正在离开纸面向外运动。
则（）A．时刻t线圈中电流的瞬时值i=B．线圈中电流的有效值C．线圈中电流的有效值D．线圈消耗的电功率5、将硬导线中间一段折成不封闭的正方形，每边长为l，它在磁感应强度为B、方向如图的匀强磁场中匀速转动，转速为n，导线在a、b两处通过电刷与外电路连接，外电路有额定功率为P的小灯泡并正常发光，电路中除灯泡外，其余部分的电阻不计，灯泡的电阻应为（）Ａ．(2πl2nB)2/P Ｂ．2(πl2nB)2/P Ｃ．(l2nB)2/2P Ｄ．(l2nB)2/P6、如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生正弦交流电的图象，当调整线圈转速后，所产生正弦交流电的图象如图线b所示，以下关于这两个正弦交流电的说法错误的是（）A．在图中t=0时刻穿过线圈的磁爱量均为零B．线圈先后两次转速之比为3：2C．交流电a的瞬时值为D．交流电b的最大值为7、电学中的库仑定律、欧姆定律、法拉第电磁感应定律（有关感应电动势大小的规律）、安培定律（磁场对电流作用的规律）都是一些重要的规律，右图为远距离输电系统的示意图（为了简单，设用户的电器是电动机），下列选项中正确的是（）A．发电机能发电的主要原理是库仑定律变压器能变压的主要原理是欧姆定律电动机通电后能转动起来的主要原理是法拉第电磁感应定律B．发电机能发电的主要原理是安培定律变压器能变压的主要原理是欧姆定律电动机通电后能转动起来的主要原理是库仑定律C．发电机能发电的主要原理是欧姆定律变压器能变压的主要原理是库仑定律电动机通电后能转动起来的主要原理是法拉第电磁感应定律D．发电机能发电的主要原理是法拉第电磁感应定律变压器能变压的主要原理是法拉第电磁感应定律电动机通电后能转动起来的主要原理是安培定律8、电阻R1、R2交流电源按照图1所示方式连接，R1=10，R2=20。
交变电流特点 练习 高中物理新鲁科版选择性必修第二册(2022年)
3.1交变电流特点一、单选题1．图中各图线不表示交流的是（）A．B．C．D．2．下列关于交变电流和直流的说法中，正确的是()A．如果电流的大小做周期性变化，则一定是交变电流B．直流的大小可以变化，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．以上说法都不正确3．下列说法正确的是（）A．方向不变、大小随时间变化的电流是交变电流B倍C．远距离输电时，可通过减小输电线的电阻来降低输电损耗D．理想变压器原、副线圈中通过的交变电流的频率之比等于原、副线圈的匝数之比4．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5．如图所示的的几种电流随时间变化的图线中，不属于交变电流的是（）A．B．C．D．6．下列各图中不属于交变电流的是（）A．B．C．D．7．图甲、图乙分别表示两种电压的波形，其中图甲所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．两种电压的最大值和有效值都相等C．图甲所示电压的瞬时值表达式为u=31lsin100πt(V)D．图甲所示电压经原副线圈匝数比为10︰1的变压器变压后频率变为原来的110二、多选题8．下列图像中属于交流电的是（）A．B．C．D．9．下列图像中，属于交流电的有（）A．B．C．D．10．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．电流的周期为0.01 sD．电流大小变化，方向不变，不是直流电，是交流电11．在如图所示的几种电流随时间变化的图象中，属于交变电流的是() A．B．C．D．12．如图所示的各图象中表示交变电流的是（）A．B．C．D．三、解答题13．如图是一种利用电磁原理制作的充气泵的结构示意图，其工作原理类似于打点计时器。
(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。
人教版高中物理选修3-2交变电流 单元检测题.docx
高中物理学习材料桑水制作交变电流 单元检测题不定项选择题（共60分）完全选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得零分。
1．关于交变电流，下述说法正确的是【 】A ．线圈平面每经过中性面一次，感应电流方向改变一次，感应电动势方向不变B ．线圈转动一周，感应电流方向改变一次C ．线圈平面每经过中性面一次，感应电动势和感应电流方向都改变一次D ．线圈转动一周，感应电动势和感应电流方向都改变一次2．一个电热器接在10 V 直流电源上，在t 秒内产生的焦耳热为Q 。
今将该电热器接在一交流电源上，它在2t 秒内产生的焦耳热也为Q ，则这一交流电源的电压最大值和有效值分别是【 】 A ．最大值10 2 V ，有效值是10 VB ．最大值10 V ，有效值是5 2 VC ．最大值5 2 V ，有效值是5 VD ．最大值20 V ，有效值是10 2 V3．（多选）如图所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L 1和L 2；输电线的等效电阻为R ，开始时，开关S 断开。
当S 接通时，以下说法正确的是【 】A ．副线圈两端MN 输出电压减小B ．副线圈输电线等效电阻R 上的电压增大C ．通过灯泡L 1的电流减小D ．原线圈中的电流增大4．如图所示，变压器输入电压U 一定，两个副线圈的匝数分别为n 2和n 3。
当把电热器接在a 、b 上，使c 、d 空载时，通过原线圈中的电流表的示数是I 0；当把同一电热器接在c 、d 上，使a 、b 空载时，电流表的示数为I′，则I 0/I ′为【 】A ．n 2:n 3B ．n 3:n 2C ．n 22:n 32D ．n 32:n 22 5．正弦交流电U =50sin 314t （V ），加在一氖管两端，已知氖管两端电压达到25 2 V 时才开始发光，则在给此氖管通电10min 内实际发光时间和发光的次数为【 】A ．5min ，3⨯104次B ．2min ，3⨯104次C ．5min ，6⨯104次D ．2min ，6⨯104～ M R L 1 A S N L 2 a A b c dn 1 n 2 n 36．用一理想变压器给一负载供电，负载电阻为R ，用下列哪种方法可以增加变压器的输入功率【 】A ．减小负载电阻R 的阻值B ．增加原线圈的匝数C ．减小副线圈的匝数D ．把原线圈的导线换成更粗的导线7．自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈，原、副线圈都只取该线圈的某部分。
高中物理选修3-2交变电流单元测试
交变电流单元测试一、选择题（本大题包括10小题,每小题4分，共40分.）1．闭合线圈在匀强磁场中匀速转动,产生正弦式电流i＝I m sinωt，若保持其他条件不变，使发电机线圈匝数及转速各增加一倍,则电流的变化规律为() A．i＝2I m sin2ωt B．i＝4I m sin2ωtC．i＝2I m sinωt D．i＝4I m sinωt2．在如图1所示的电路中,a、b两端连接的交流电源既含高频交流，又含低频交流；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.下列说法中正确的是()图1A．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”图1D．通过R的电流中,低频交流所占的百分比远远大于高频交流所占的百分比3．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.下列说法正确的是(）A．电路中交变电流的频率为0。
25HzB．通过电阻的电流为错误!AC．电阻消耗的电功率为2。
5WD．用交流电压表测得电阻两端的电压是5V4．一矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动，线圈中的磁通量Φ随时间t的变化如图3所示,下列说法中正确的是(）图3A．t1时刻感应电动势为零B．t2时刻感应电动势最大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，通过线圈的磁通量的绝对值都为最大5．利用超导材料零电阻的性质，可实现无损耗输电。
现有一直流电路,输电线的总电阻为0.4 Ω，它提供给用电器的电功率为40 kW,电压为800 V．如果用临界温度以下的超导电缆替代原来的输电线，保持供给用电器的功率和电压不变，那么节约的电功率为()A．1 kW B．1.6×103 kWC．1。
6 kW D．10 kW6．一理想变压器给负载供电，变压器输入电压不变，如图4所示。
如果负载电阻的滑动片向上移动.则图中所有交流电表的读数及输入功率变化情况正确的是(均为理想电表)（）图4A．V1、V2不变，A1增大，A2减小，P增大B．V1、V2不变，A1、A2增大，P增大C．V1、V2不变,A1、A2减小,P减小D．V1不变，V2增大，A1减小，A2减小，P减小7．如图甲所示,为一种调光台灯电路示意图，它通过双向可控硅电子器件（不分得电压）实现了无级调节亮度。
高二物理交变电流单元测试
高二物理交变电流单元测试交变电流是物理学中重要的概念之一，它在电路中扮演着重要的角色。
为了能够更好地了解和掌握交变电流的相关知识，高二物理的学生进行了一次交变电流单元测试。
本次测试旨在考察学生对交变电流的基本概念、特性以及相关电路的理解能力。
测试内容涵盖了交流电的产生、传输和应用等方面的知识点。
以下是本次测试的题目及解析：题目一：什么是交变电流？解析：交变电流指的是电流在单位时间内方向和大小都不断变化的电流。
与交流电流相关的一个重要概念是频率，即交流电流的变化的速率。
交变电流的产生是通过交流电源实现的，例如交流发电机。
题目二：交变电流的特点有哪些？解析：交变电流的特点包括：方向和大小都不断变化，频率固定，通常为50Hz或60Hz；交变电流可以通过变压器进行升压或降压；交变电流经过变压器后可以传输到长距离的地方，方便供电；交变电流可以通过电容器和电感器等元件进行调节和控制。
题目三：什么是交流电路？简述交流电路的主要组成部分。
解析：交流电路是指由交变电源、电阻、电容器和电感器等元件组成的电路。
交流电路中的每个元件都承担着不同的作用。
交流电源提供交变电流；电阻用于阻碍电流，限制电路中电流的流动；电容器用于储存电荷，调节电路中的电流和电压；电感器用于储存磁场能量，同样可以调节电路中的电流和电压。
题目四：交流电路中的电阻、电容器和电感器在电流通过时有何不同？解析：电阻通过交流电流时，电流的大小和电压的大小是成正比的，电流和电压的波形相同。
电容器通过交流电流时，电流的大小和电压的大小不一定成正比，电流和电压的波形可能不同。
电感器通过交流电流时，电流的大小和电压的大小也不一定成正比，电流和电压的波形可能不同。
题目五：交流电路中的变压器有什么作用？简述变压器的工作原理。
解析：变压器在交流电路中起到升压或降压的作用。
变压器的工作原理是基于电磁感应原理，通过一对密绕的线圈（即原线圈和副线圈）之间的互感作用，将输入电压进行升压或降压。
交变电流单元测试
交变电流单元测试1.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 IB .I <2m IC .I >2m ID .以上均不正确答案 B2.如图所示,把电阻R 、电感线圈L 、电容器C 并联接到一交流电源上,三个电流表的示数相同.若保持电源电压大小不变,而将频率减小,则三个电流 表的示数I 1、I 2、I 3的大小关系是 （ ）A .I 1=I 2=I 3B .I 1>I 2>I 3C .I 2>I 1>I 3D .I 3>I 1>I 2答案 C3.如图所示,交流发电机的矩形线圈边长ab =cd =0.4 m ,ad =bc =0.2 m ,线圈匝数 N =100,电阻r =1Ω,线圈在磁感应强度B =0.2 T 的匀强磁场中绕垂直于磁场的 轴以 =100πrad/s 的角速度匀速转动,外接电阻R =9Ω,以图示时刻开始计时, 则（ ）A .电动势瞬时值为160πsin 100π VB .t =0时线圈中磁通量变化率最大C .t =21 s 时线圈中感应电动势最大D .交变电流的有效值是82πA答案 BC4.如图所示,一单匝闭合线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动,在转动过程中,线框中的最大磁通量为Φm ,最大感应电动势为E m ,下列说法正确的是（ ） A .当磁通量为零时,感应电动势也为零 B .当磁通量减小时,感应电动势在减小C .当磁通量等于0.5Φm 时,感应电动势等于0.5E mD .角速度 等于mmΦE 答案 D5.（2009·安阳月考）收录机等小型家用电器所用的稳压电源,是将220 V 的正弦交流电变为稳定的直流电的装置,其中的关键部分是整流电路.有一种整流电路可以将正弦交流电变成如图所示的脉动直流电（每半个周期都按正弦规律变化）,则该脉动直流电电流的有效值为（ ） A .82AB .42AC .22AD .2A答案 B6.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.下列说法正确的是（ ）A .电路中交变电流的频率为0.25 HzB .通过电阻的电流为2AC .电阻消耗的电功率为2.5 WD .用交流电压表测得电阻两端的电压是5 V 答案 C7.如图（甲）所示，为电热毯的电路图，电热丝接在u =311sin 100πt V 的电源上，电热毯被加热到一定温度后，通过装置P 使输入电压变为图（乙）所示的波形，从而进入保温状态，若电热丝电阻保持不变，此时交流电压表的读数是 （ ）A .110 VB .156 VC .220 VD .311 V答案 B8.如图甲所示电路,电阻R 的阻值为50Ω,在ab 间加上图乙所示的正弦交流电,则下面说法中错误．．的是 （ ）A .交流电压的有效值为100 VB .电流表示数为2 AC .产生该交流电的线圈在磁场中转动的角速度为3.14 rad/sD .如果产生该交流电的线圈转速提高一倍,则电流表的示数也增大一倍 答案 C9.一个闭合的矩形线圈放在匀强磁场中,并且可绕垂直于磁场的轴匀速转动,角速度为ω时,线圈中产生的交变电动势的最大值为E 0,周期为T 0,外力提供的功率为P 0.若使线圈转动的角速度变为2ω,线圈中产生的交变电动势的最大值为E ,周期为T ,外力提供的功率为P .则E、T和P的大小为（ ）A .E =2E 0,T =21T 0,P =2P 0B .E =E 0,T =21T 0,P =2P 0 C .E =2E 0,T=T 0,P =2P 0D .E =2E 0,T =21T 0,P =4P 0答案 D10.将硬导线中间一段折成不封闭的正方形,每边长为l ,它在磁感应强度为B 、方向如图的匀强磁场中匀速转动,转速为n .导线在a 、b 两处通过电刷与外电路连接,外电路接有额定功率为P 的小灯泡并正常发光,电路中除灯泡外,其余部分的电阻不计,灯泡的电阻应为（ ）A .P nB l 22)π2(B .PnB l 22)π(2C . PnB l 2)(22D .PnB l 22)(答案 B11.如图所示为一个小型旋转电枢式交流发电机的原理图,其矩形线圈的长度ab =0.25 m ,宽度bc =0.20 m ,共有n =100匝,总电阻r =1.0Ω,可绕与磁场方 向垂直的轴OO ′转动.线圈处于磁感应强度B =0.40 T 的匀强磁场中,与线 圈两端相连的金属滑环上接一个“3.0 V ,1.8 W ”的灯泡.当线圈以角速度ω 匀速转动时,小灯泡消耗的功率恰好为1.8 W .则:（1）推导发电机线圈产生感应电动势的最大值的表达式E m =nBS ω（其中S 表示线圈的面积）.（2）求线圈转动的角速度ω.（3）线圈以上述角速度转动100周过程中发电机产生的电能.答案 （1）线圈平面与磁场方向平行时产生感应电动势最大,设ab 边的线速度为v ,该边产生的感应电动势为E 1=BL ab v与此同时,线圈的cd 边也在切割磁感线,产生的感应电动势E 2=BL cd v ,线圈产生的总感应电动势为E m =n （E 1+E 2）,因为L ab =L cd ,所以E m =n ·2BL ab v 线速度v =ω·21L bc ,故E m =nBL ab ·L bc ω 而S=L ab L cd (S 为线圈的面积),E m =nBS ω. （2）2.5 rad/s （3）5.43×102J12.（2009·泰安月考）如图所示,间距为L 的光滑平行金属导轨,水平地放置在竖直方向的磁感应强度为B 的匀强磁场中,一端接阻值是R 的电阻.一电阻是R 0, 质量为m 的导体棒放置在导轨上,在外力F 作用下从t =0的时刻开始运动,其速度随时间的变化规律是v =v msin ωt ,不计导轨电阻.求: （1）安培力F i 与时间t 的关系式. （2）从t =0到t =ω2π时间内外力F 所做的功. 答案 （1）F i =0m 22R R L B +v sin ωt （2）)(4π2102m 222m R R L B m ++ωv13.真空中足够大的两个相互平行的金属板a 、b 之间距离为d ,两极之间的电压U ab =U a -U b ,按图所示规律变化,其周期为T ,在t =0时刻一带正电的粒子仅在电场力作用下,由a 板从静止开始向b 板运动,并于t=nT （n 为自然数）时刻恰好到达b 板.（1）求当该粒子的位移为多大时,速度第一次达到最大?速度的最大值是多少?（2）若该粒子在t=T /6时刻才从a 板开始运动,并且以粒子开始运动为计时起点,求粒子经过同样长的时间（nT ）,将运动到离a 板多远的地方?（3）若该粒子在t=T /6时刻才从a 板开始运动,求粒子经过多长时间才能到达b 板? 答案 （1）n d nTd 2 （2）3d （3）（3n -T 6231-（n =0,1,2,3,…）。
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。
高二物理交变电流测试题(含答案和解析)
综合检查一、单项选择题(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，只有一个选项正确)1．下列关于交流电的说法中正确的是( )A ．交流电器设备上所标的电压和电流值是交流电的峰值B ．用交流电流表和电压表测定的读数值是交流电的瞬时值C ．给定的交流数值，在没有特别说明的情况下是指有效值D ．跟交变电流有相同的热效应的直流电的数值是交流电的平均值解析：选C.对于交变电流，在没有特别说明的情况下是指有效值，交流电流表和电压表的读数值是交流电的有效值，交流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是交流发电机的示意图，图甲到图丁分别表示线圈转动过程中的四个位置，其中甲、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位置是( )图3－5 A ．甲、丙 B ．乙、丁C ．甲、乙D ．丙、丁解析：选B.线圈转动中感应电流时刻在变化，位于中性面位置时磁通量最大，但感应电流最小，等于零．位于与中性面垂直位置时，磁通量最小，但感应电流最大，故选B.3．图3－6中的四幅图是交流电的图象，其中能正确反映我国居民日常生活所用交流电的是( )图3－6解析：选C.我国居民用电是有效值为U ＝220 V ，频率为50 Hz 的正弦交流电，故其最大值为U m ＝ 2 U ＝311 V ，周期为T ＝1f ＝0.02 s ，选项C 正确．4．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′以同样的角速度匀速转动，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，可产生的感应电流之比为( )图3－7 A ．1∶2 B ．2∶1C ．1∶4D ．1∶1解析：选D.矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时产生的最大感应电动势E m ＝NBSω，与转轴位置无关，故在题中两种情况下转动一周时，产生的感应电流是相等的，故D 项正确．5．一个电热器接在10 V 的直流电源上，消耗的功率是P ，当把它接到一正弦波形交流电源上时，消耗的功率是P /4，则该交流电源的电压的最大值是( )A ．5 VB ．7.07 VC ．10 VD ．14.14 V解析：选B.由电流的热效应算出有效值：102R ＝4×U 2R，得有效值为5 V ，则最大值为：5× 2 V ≈7.07 V.6．某交流电电压为u ＝102sin314t (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，小灯泡能正常发光解析：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 的电容器不能接在该电源上，因为电容器的击穿电压为最大值，由此可见选项D 正确，选项A 、C 均错误；从瞬时值方程可以读出ω＝314＝100π，得该交变电源的周期为0.02 s ，选项B 错误．7．(2011年杭州高二检测)交变电压的瞬时值为u ＝U m sin100πt (V)，当t ＝1600s 时，u ＝5 2 V ，则从电压表上看到的读数为( ) A. 2 V B ．5 2 VC ．10 2 VD ．10 V解析：选D.将t ＝1600s 及u ＝5 2 V 代入u ＝U m sin100πt (V)，可以求得最大值U m ＝10 2 V ，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，平均感应电动势和最大感应电动势之比为( )A ．π/2B ．2/πC ．2πD ．π解析：选B.设矩形线圈面积为S ，匀速转动角速度为ω，磁感应强度为B ，则转动180°的过程中平均电动势E ＝2BSωπ，转动180°的过程中最大感应电动势为E m ＝BSω.故E E m ＝2π，选项B 正确．9．“二分频”音箱有两个不同口径的扬声器，它们的固有频率分别处于高音、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同频率的混合音频电流按高、低频段分离出来，送往相应的扬声器，以便使电流所携带的音频信息按原比例还原成高、低频的机械振动．图3－8为音箱的电路图，高、低频混合电流由a 、b 输入，L 1和L 2是线圈，C 1和C 2是电容器，则( )图3－8 A ．甲扬声器是高音扬声器B ．C 2的作用是阻碍高频电流通过乙扬声器C ．L 1的作用是阻碍低频电流通过甲扬声器D ．L 2的作用是减弱乙扬声器的低频电流解析：选D.电路中的电感和电容作用可以简单概括为：电感是通直流、阻交流，通低频、阻高频；电容是通交流、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，分别通过如图3－9甲、乙、丙所示的交变电流，三个图中的I 0和周期T 相同．下列说法中正确的是( )图3－9 A ．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，丙的发热量最小解析：选C.甲图象电流的有效值为12I 0，乙图象电流的有效值为I 0，丙图象根据电流有效值的定义有：I 20R T 2＝I 2RT ，解得电流有效值I ＝12I 0，根据焦耳定律相同时间内产生热量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(本题共2小题，每小题6分，共12分．按题目要求作答) 11．有一个电子元件，当它两端的电压的瞬时值高于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 的正弦交流电的两端，则它在1 s 内导电________次，每个周期内的导电时间为________．解析：由题意知，加在电子元件两端电压随时间变化的图象如图所示，表达式为u ＝2202sin ωt 其中ω＝2πf ，f ＝50 Hz ，T ＝1f＝0.02 s ， 得u ＝2202sin100πt把u ′＝110 2 V 代入上述表达式得到 t 1＝1600 s ，t 2＝5600s 所以每个周期内的导电时间为Δt ＝2(t 2－t 1)＝4300 s ＝175 s. 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n ＝2t T＝100.答案：100175s 12．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.图3－10解析：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，变化最快时刻应该是nT /2，根据法拉第电磁感应定律电动势最大的时刻应该是磁通量变化最快的时刻，是(2n ＋1)T /4，由最大值公式可以求出最大磁通量，则⎩⎪⎨⎪⎧E m＝nBSω＝nΦm ωΦm ＝E m nω＝310100×100πWb ＝311000π Wb. 答案：见解析三、计算题(本题共4小题，共48分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须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．线圈中感应电动势e 与时间t 的关系如图3－11所示，感应电动势最大值和周期可由图中读出，则磁感应强度是多少？当t ＝T 12时，线圈平面与磁感线的夹角等于多少？图3－11解析：从题图中可以看出，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E m ＝NBωS ＝NBS 2πT ，N ＝1，B ＝E m T 2πS .当t ＝T 12时，线圈转过角度为ωt ＝2πT ×T 12＝π6＝30°.此时线圈平面与磁感线夹角为30°. 答案：E m T 2πS30° 14．(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 ′轴从图示位置开始匀速转动，已知从图示位置转动π6时，线圈中感应电动势大小为10 V ，求：图3－12 (1)交变电动势的峰值；(2)线圈从图示位置转动π2的过程中，交变电动势的平均值．解析：(1)交变电动势的瞬时值为e ＝E m sin ωt V ，将ωt ＝π6，e ＝10 V 代入上式，有10 V ＝E m sin π6，解得E m ＝20 V . (2)线圈从图示位置转过π2的过程中，磁通量的变化量为ΔΦ＝BS ，经历的时间Δt ＝π2ω，此过程中交变电动势的平均值：e ＝ΔΦΔt ＝2BωS π＝2π·E m ＝2π×20 V ＝12.7 V . 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 ，放在磁感应强度B ＝0.4 T 的匀强磁场中，外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的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时感应电流的方向；(2)写出线圈感应电动势的瞬时表达式；(3)从图示位置转过90°过程中流过电阻R 的电荷量是多大？解析：(1)根据ab 、cd 切割磁感线，由右手定则可得线圈中感应电流方向a →d →c →b →a .(2)线圈的角速度ω＝2πn ＝2×π×300060rad/s ＝100π rad/s.设ab 边在t ＝0时刻速度为v ab ，图示位置的感应电动势最大，其大小为E m ＝2NB ab ·v ab＝NB ab ·ad ·ω＝50×0.4×0.20×0.25×100π V＝314 V ，电动势的瞬时表达式为：e ＝314cos100πt V.(3)q ＝I Δt .从t ＝0起转过90°的过程中，Δt 时间内流过R 的电荷量q ＝N ΔΦΔt (R ＋r )Δt ＝NBS R ＋r＝50×0.4×0.20×0.251＋9C ＝0.1 C.答案：见解析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R .ab 边是固定转动轴，它恰位于有界匀强磁场的边界处，磁感应强度大小为B .某时刻线圈位置如图所示，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，从图示位置开始计时，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应电流随时间变化的关系图象(画出两个周期)；(2)求此感应电流的有效值．解析：(1)如果在题图所示的右半部区域里也有磁感应强度为B 的匀强磁场，则线圈在绕ab 轴匀速转动时，线圈中将产生正弦交流电，而且是从中性面开始计时的．现在的情况恰好在半个周期内没有感应电流，因此根据正弦交流电的图象画出如图所示的曲线．(2)此感应电流的最大值I m ＝E m R ，感应电动势的最大值E m ＝Bl 1l 2ω，所以I m ＝Bl 1l 2ωR.则电流在T 4～34T 时间内的有效值为I ＝12I m .(12I m )2R ·T 2＝I 2RT ， 即12B 2l 21l 22ω2R 2·R ·T 2＝I 2RT ，故I ＝Bl 1l 2ω2R. 答案：(1)见解析 (2)Bl 1l 2ω2R。
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。
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高二 第二章交变电流单元测试题
1．有一理想变压器，原、副线圈的匝数比为4:1。
原线圈接
在一个交流电源上，交流电的变化规律如图1所示。
副线圈所接的负载电阻是11Ω。
则 （ ） A ．原线圈交流电的频率为50Hz B ．副线圈输出电压为55V
C ．流过副线圈的电流是5A
D ．变压器输入、输出功率之比为4:1
2. 如图2所示，电流恒定的通电直导线MN ，垂
直平放在两条相互平行的水平光滑长导轨上，
电流方向由M 指向N ，在两轨间存在着竖直方
向的匀强磁场，取垂直纸面向里的方向为磁感应强度的正方向，当t =0时导线恰静止，若B
按如图3所示的正弦规律变化，则下列说法中
正确的是（ ）
A . 在最初的一个周期内，导线在导轨上做往复 运动
B . 在最初的一个周期内，导线一直向右运动
C . 在最初的半个周期内，导线的加速度先增大后减小
D . 在最初的半个周期内，导线的速度先增大后 关小
3．如图4所示，处在磁感应强度为B 的匀强磁场中的单匝矩线圈abcd ，以恒定的角速
度ω 绕ab 边转动，磁场方向垂直于纸面向里，线圈所围面积为S ，线圈导线的总电阻为R 。
t =0时刻线圈平面与纸面重合，且cd 边正在离开纸面向外运动。
则（） A ．时刻t 线圈中电流的瞬时值i =t R
BS ωωcos
B ．线圈中电流的有效值R
BS I ω
= C ．线圈中电流的有效值R
BS I 22ω
=
D ．线圈消耗的电功率R
S B P 2
22ω=
4．如图所示，为一理想变压器，S 为单刀双掷开关，
P 为滑动变阻器R 的滑片，U 1为加在原线圈两端的电压，I 1为原线圈中的电流，则（） A .保持U 1和P 的位置不变，S 由a 合到b 时，I 1将增大
B .保持U 1和P 的位置不变，S 由b 合到a 时，R 消耗的功率将减小
图3
a b
c
B
d
图4 -
311 0
图1
C .保持U 1不变，S 合在a 处，使P 上滑，I 1将增大
D .保持P 的位置不变，S 合在a 处，若U 1增大，I 1将增大
5.在某交流电路中，有一正在工作的变压器，原、副线圈的匝数分别为n 1=600匝、n 2=120匝，电源的电压为U ＝311sin 100πt V ，原线圈中串联一个0.2A 的保险丝，为保证保险丝不被烧毁，则
A ．负载功率不能超过44W
B ．副线圈电流的最大值不能超过1A
C ．副线圈电流的有效值不能超过1A
D ．副线圈电流的有效值不能超过0.2A
6.图是街头变压器通过降压给用户供电的示意图。
变压器输入电压是市电网的电压，不会有很大的波动。
输出电压通过输电线输送给用户，输电线的电阻用R 0表示，变阻器R 表示用户用电器的总电阻，当滑动变阻器触头P 向下移时 A ．相当于在增加用电器的数目
B ．V 1表的示数随V 2表的示数的增大而增大
C ．A 1表的示数随A 2 表的示数的增大而增大
D ．变压器的输入功率在增大
7．如图10所示，把电阻R 、电感线圈L 、电容器C 并联，三个支路中分别接有一灯泡。
接入交流电源后，三盏灯亮度相同。
若保持交流电源的电压不变，使交变电流的频率增大，则以下判断正确的是
Ａ．与线圈L 连接的灯泡L 1将变暗
Ｂ．与电容器C 连接的灯泡L 2将变暗
Ｃ．与电阻R 连接的灯泡L 3将变暗
Ｄ．三盏灯泡的亮度都不会改变 8．远距离输电线路的示意图如图5所示，若发电机的输出电压不变，那么当用户用电的总功率增大时
A ．升压变压器的原线圈中的电流保持不变
B ．降压变压器的输出电压升高
C ．降压变压器的输出电压降低
D ．输电线上损失的功率增大
9．高压电网产生高压的关键器件是一个升压变压器，电路图8所示．由电子电路提供电
压U 1=20V 的高频正弦交流电输入到变压器的原线圈，副线圈产生高压输送到电网，已知变压器原、副线圈的匝数比n 1/n 2 =1/100，变压器是理想的，求电网上相邻电极间的电压最大时可达到多少？
L 1u
图10
班别：_____ 姓名：____________ 学号：______ 成绩：__________
答案
10. 如上图11所示，abcd 为交流发电机的矩形线圈，其面积为S ，匝数为n ，线圈电阻为
r ，外电阻为R 。
线圈在磁感应强度为B 的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO’匀速转动，角速度为 。
若图中的电压表、电流表均为理想交流电表，求：（1）此交流发电机产生感应电动势的最大值M E ； （2）若从图示位置开始计时，写出感应电流随时间变化的函数表达式； （3）交流电压表和交流电流表的示数； （4）此交流发电机的输出功率出P 。
（5)从图示位置开始,线圈转过600的过程中通过电阻R 的电量是多少？
11．如图所示， n =50匝的矩形线圈abcd ，边长ab =20cm ，bc =25cm ，放 在磁感强度B =0.4T 的匀强磁场中，绕垂直于磁感线且通过线圈中线的OO’轴匀速转动，转动角速度ω=50rad/s ，线圈的总电阻r =1Ω，外电路电阻R =9Ω。
试求：
（1）线圈在图示位置（线圈平面与磁感线平行）时，感应电动势的大小。
图11
第9题
（2）线圈从图示位置转动90°过程中通过电阻R 的电量。
（3）1min 时间内电阻R 上产生的热量。
12．为了减少因火电站中煤的燃烧对大气的污染而大力发展水电站。
三峡水利工程 中某一水电站发电机组设计为：水以v 1=3m/s 的速度流入水轮机后以v 2=1m/s 的速度 流出，流出水位比流入的水位低10m ，水流量为Q =10m 3/s ，水轮机效率为75﹪，发 电机效率为80﹪，求：
（1）发电机组的输出电功率是多少？
（2）如果发电机输出电压为240V ，用户需电压220V ，输电线路中能量损失为5﹪， 输电线电阻为19.5Ω，那么所需升降变压器的原副线圈匝数比分别是多少？
R
答案
9、解：变压器的输出电压为V U n U 311
2
2100.2⨯==
电网上相邻电极间的电压最大时可达到V U U m 322108.22⨯==
10解：（1）在图示位置时，电动势有最大值，所以此发电机电动势最大值为：ωnBS E M = （2）电动势的瞬时值：t E e M ωcos =
∴感应电流函数表达式为：t r
R nBS r R e i ωω
cos +=+= （3）电动势有效值：2
M E E =
)
(22r R nBS r R E I +=+=
∴ω
·电流的有效值为： ωnBS r
R R
E r R R U +=+=
∴··电压的有效值为：22 （4）发电机的输出功率为：22222
)
(2ωS B n r R R
IU P +==出
11解：（1）（4分）线圈在图示位置产生的感应电动势最大，其大小为E m =nBωS ＝nBωa b ·bc ①
代入数据解得： E m =50V ② （2）（5分）转动过程中平均感应电动势t
n E φ∆= ③ E
I R r =+ ④
转动90°过程中
BS =∆φ ⑤ 电量It q = ⑥
代入数据，解得q ＝0.1C ⑦
（3）（3分）线圈中产生的为余弦交流电，通过R 的电流为：
I =
⑧
1min 时间内产生的热量为： Rt I Q 2
= ⑨
代入数据得： Q =6.75×103
J ⑩
12解：（1）设时间t 内水流质量为m ，Qt m ρ=① 水轮机获得的机械能为)](2
1[2
221v v m mgh E k -+
=×75﹪ ② 则发电机的输出电能：⨯=k E E 电80﹪ ③
发电机的输出功率：t
E P 电=
0④
代入数据，解得P 0=624KW ⑤ （2）发电机的输出电流为I 1=P 0/U 1 ⑥ 输电线路损失0P P =∆×5﹪ ⑦
输电电流由焦耳定律得，R P I /2
2∆=，⑧ 得I 2=40A
则升压变压器原副线圈匝数比 65:1::1221==I I n n ⑨
用户端降压变压器的输出功率等于降压变压器的输入功率30108.592⨯=∆-=P P P W ⑩
输出电流5.2694220
108.5923
23=⨯==U P I A 所以用户降压变压器原副线圈匝数比 80:5389::2343==I I n n （约 67：1）。