交流电测试题

高二物理周练试题（交变电流单元检测）

命题人：张虹审核人：刘艳使用时间：2018年3月6日

姓名：___________班级：___________

一、选择题(本题包括10小题，每小题6分，共60分．

1．如图1是某种正弦式交变电压的波形图，由图可确定该电压的( )

A．周期是 s B．最大值是311 V C．有效值是311 V D．表达式为u＝220sin 100πt(V)

图1

2．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2)，线圈的

cd边离开纸面向外运动．若规定由a→b→c→d→a方向的感应电流为正，则能

反映线圈中感应电流I随时间t变化的图线是图3中的( )

图2 图3

3．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4所示，下列说

法中正确的是( )

A．交变电流的频率为 Hz B．交变电流的瞬时表达式为i＝5cos50πt A C．在t＝ s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Ω，则其产生的热功率为5 W

图4 图5

4．家用电子调光灯的调光原理是用电子线路将输入的正弦交流电压的波形截去

一部分来实现的，由截去部分的多少来调节电压，从而实现灯光的可调，比过

去用变压器调压方便且体积小．某电子调光灯经调整后的电压波形如图5所示，

若用多用电表测灯泡两端的电压，多用电表示数为( )

U

m U

m

U

m

U

m

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6所示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( )

图6 图7 图8

6．一个10 Ω的电阻，它两端的电压U随时间t的变化规律如图7所示，则( ) A．流过电阻的最大电流是22 A

B．用交流电压表测量电阻两端的电压，其示数约为311 V

C．电阻消耗的功率为9680 W

D．在交流电变化的半个周期内，电阻产生的焦耳热是 J

7．如图8所示的电路中，A是熔断电流I0＝2 A的保险丝，R是可变电阻，S是

交流电源．交流电源的内阻不计，其电动势随时间变化的规律是e＝2202 sin314t V．为了不使保险丝熔断，可变电阻的阻值应该大于( ) A．110 2 Ω B．110 Ω C．220 Ω D．220 2 Ω8．如图9所示，图甲和图乙分别表示正弦脉冲波和方波的交变电流与时间的变化关系．若使这两种电流分别通过两个完全相同的电阻，则经过1 min的时间，两电阻消耗的电功之比W甲∶W乙为( )

图9

A．1∶ 2 B．1∶2 C．1∶3 D．1∶6

9．如图10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

C．甲灯和乙灯等亮，丙灯不亮 D．乙灯最亮，丙灯不亮10．（多选）如图11甲所示，电阻R的阻值为50 Ω，在ab间加上图乙所示的正弦交流电，则下面说法中正确的是( )

图10 图11

A．电阻R的功率为200 W

B．电流表示数为2 A

C．产生该交流电的线圈在磁场中转动的角速度为 rad/s

D．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

一．选择题答案

12345678910

二、非选择题(共20分)

11．(20分)如图13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＝Ω，所围成矩形的面积S＝ m2，小灯泡的电阻R＝Ω，磁场的磁感应强度按如图13乙所示的规律变化，线圈中产生的感应电

动势的瞬时值表达式为e＝nB m S 2π

T

cos(

2π

T

t)，其中B

m

为磁感应强度的最大值，

T为磁场变化的周期．不计灯丝电阻随温度的变化，求：

(1)线圈中产生的感应电动势的最大值；

(2)小灯泡消耗的电功率；

(3)在磁感应强度变化的0～T

4

的时间内，通过小灯泡的电荷量．

图13

11.解析：(1)由图象知，线圈中产生的交变电流的周期T＝×10－2s，所以

E

m ＝nB m Sω＝

2πnB m S

T

＝ V.

(2)电流的最大值I m＝

E

m

R＋r

＝ A，

有效值I＝I

m

2

＝

22

5

A，

小灯泡消耗的电功率P＝I2R＝ W.

(3)在0～T

4时间内，电动势的平均值E＝

nSΔB

Δt

，

平均电流I＝

E

R＋r

＝

nSΔB

(R＋r)Δt

，

流过灯泡的电荷量Q＝IΔt＝nSΔB

R＋r

＝×10－3 C.

答案：(1) V (2) W (3)×10－3 C