高中物理-《交变电流》章末复习练习

高中物理-《交变电流》章末复习练习

【章末练案】 A 组 （反馈练）

1.在匀强磁场中,一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动,如图1所示,产生的交变电动

势的图象如图2所示,则 （ ） A ．t =0.005s 时线框的磁通量变化率为零 B ．t =0.01s 时线框平面与中性面重合 C ．线框产生的交变电动势有效值为311V D ．线框产生的交变电动势的频率为100Hz

【解析】：交变电流知识的考查。由图2可知,该交变电动势瞬时值的表达式为311sin100e t π=。当t =0.005s 时,瞬时值e =311V ,此时磁通量变化率最大,A 错；同理当t =0.01s 时,e =0V ,此时线框处于中性面位置,磁通量最大,磁通量的变化率为零,B 正确；对于正弦交变电流其有效值为E max /2,题给电动势的有效值为220V ,C 错；交变电流的频率为f =1/T =ω/2π=50Hz,D 错。 答案：B

2．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 ．22BL R ω

B ．222BL R ω

C ．224BL R ω

D ．24BL R

ω

答案：D

解析：交流电流的有效值是根据电流的热效应得出的,线框转动周期为T,而线框转动一周只有

T/4的时间内有感应电流,则有222(

)4

L

BL T R I RT R ω

=,所以2

4BL I R ω=。D 正确。

3. 如图为理想变压器原线圈所接交流电压的波形。原、副线圈匝数比n 1∶n 2=10：1,串联在原线圈电路中电流表的示数为1A,下列说法正确的是( ) A ．变压器输出端所接电压表的示数为202V

450 O

L

ω

u/V

5

0.01

t /s

0.02

2002

-2002

B．变压器的输出功率为200W

C．变压器输出端的交流电的频率为50Hz

D．穿过变压器铁芯的磁通量变化率的最大值为

22

20

n

Wb/s

答案：BC D

4．如图所示,有一理想变压器,原线圈与副线圈的匝数比为n.原线圈接在电压为U的交流电源上,副线圈上接有一个交流电流表和一个电动机.电动机线圈

电阻为R。当输入端接通电源后,电流表读数为I,电动机带动

一重物匀速上升。下列判断正确的是( )

A．原线圈中的电流为nI B.变压器的输入功率为

UI/n.

C. 电动机消耗的功率为I2R

D. 电动机两端电压为IR

答案：B

5.在变电所里,经常要用交流电表去监测电网上的电流强度,使用的仪器是电流互感器,如图所

示四个图中,

能正确反映其

工作原理的是

( )

【解析】电流互感器是一种测量大电流的仪器,测量时原线圈要串联在被测电路中；因为要把

大电流通过变压器变小,根据变压器的电流比关系

1

2

21n n I I =,要求n 2＞n 1；当然还有另外的要求是电表是交流电流表,电流互感器的外壳和副线圈接地等.根据上述条件可知A 选项正确. 答案: A

6．如图所示,理想变压器的原线圈接在220V 的交流电源上,副线圈上接有一个阻值为R ＝10Ω的电热器。在副线圈上有一个抽头b,bc 部分的匝数为10匝.当把电键S 由b 扳到

c 时,

通过R 的电流增大了0.2A,则通过变压器铁芯的磁通量的变化率最大为 .

【解析】由法拉第电磁感应定律E=N

t

∆∆Φ

可知,通过变压器铁芯的磁通量的变化率,在数值上等于每匝线圈两端的电压。当电键S 由b 扳c 时,通过R 的电流增大了0.2A,由R

U

I ∆=∆可

知,U ∆=2V ,每匝线圈两端的电压的有效值为U=0.2V ,最大值为U m =2U=0.28V ,所以通过变压器铁芯的磁通量的最大值为0.28Wb ／s.

【答案】0.28Wb ／s

7.如图所示,单匝矩形闭合导线框abcd 全部处于磁感应强度为 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度ω匀速转动,线框中感应电流的有效值I= 。线框从中性面开始转过2

π

的过程中,通过导线横截面的电荷量q= 。 答案：

2BS ω,BS

R

【解析】电动势的最大值m E BS ω=,电动势的有效值m

2

E =

,电流的有效值22E BS I R R

ω

==

；E BS q I t t t R R t R R

∆Φ∆Φ=∆=

∆=∆==∆ 8．一理想变压器原、副线圈匝数之比为4∶1,初级线圈接入u 1=1410sin100ωtV 的交流电,次级通过电阻R=1Ω的导线对标有“220V ,40W ”字样的白炽灯供电,问可使给多少盏这种的灯正常工作？

B

a

b

c

d

ω

【解析】初级电压的有效值：U 1=

V V U m

10002

14102

1==

,

次级电压：U 2=

V V U n n 25010004

1

112=⨯=, 每盏灯额定电流：I 0=

A A U P 11

2

22040==, 由U 2=U+I 2R=220+NI 0R 可得,N=165(盏) 【答案】165盏 B 组（拓展练）

9. 如图所示为电子技术中常用的电路之一.“~”表示低频交流,“~~~~”表示高频交流,“—”表示直流,则下列叙述正确的是( )

A.图a 中后级输入只有交流成分 B .图b 中后级输入主要是直流成分 C .图c 中后级输入主要是低频交流成分 D.图c 中后级输入主要是高频交流成分 答案：ABC

10.为保证用户电压稳定在220V ,变电所需适时进行调压,图甲为变压器示意图。保持输入电压u 1不变,当滑动接头P 上下移动时可改变输出电压。某此检测得到用户电压u 2随时间t 变化的曲线如图乙所示。以下正确的是 （ ）

A.V t u )50sin(21902π=

B.V t u )100sin(21902π=

C.为使用户电压稳定在220V ,应将P 适当下移

用

户

t

u 1 P u 2

乙

甲