人教版 高二物理 选修3-2 第五章 交变电流 练习题(含答案)
高二下学期物理人教版选修3-2第5章交变电流同步练习(含答案)
2020—2021学年物理人教选修3—2第5章：交变电流含答案人教选修3—2第5章：交变电流1、如图所示，一单匝矩形线圈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 ωt B．0.5Bl1l2ωcos ωtC．Bl1l2ωsin ωt D．Bl1l2ωcos ωt2、(多选)线圈在磁场中匀速转动产生的交流电动势为e＝10sin 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 V3、如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等于直流电压2倍的正弦交流电源上，该电热器所消耗的电功率为P2，则P1:P2为()A．2:1 B．1:2 C．1:1 D．1: 24、（双选）在图甲所示电路中,流过二极管D的电流i D如图乙所示,该电流可以看作是一个恒定电流和一个交变电流的叠加,流过电感和电容的电流分别为i L、i C.下列关于i L、i C随时间t变化的图象中,可能正确的是( )A. B. C. D.5、图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图,其矩形线圈在磁感应强度为B 的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO'匀速转动,线圈的两端经集流环和电刷与阻值R=10Ω的电阻连接,与电阻并联的交流电压表为理想电压表,示数是10V.图乙是矩形线圈中磁通量Φ随时间t变化的图像.下列说法正确的是( )A.电阻R上消耗的电功率为20WB.t=0.02s时电阻R两端的电压瞬时值为零C.电阻R两端的电压u随时间t变化的规律是u=14.1cos100πt(V)D.通过电阻R的电流i随时间t变化的规律是i=1.41cos50πt(A)6、（双选）某电厂要将电能输送到较远的用户,输送的总功率为100kW,电厂输出电压仅为200V,为减少输送功率损失,先用一理想升压变压器将电压升高再输出,到达目的地后用理想降压变压器降压。
第五章交变电流章末测试卷三(答案含解析)—人教版高中物理选修3-2
人教版物理选修3-2第五章交变电流章末测试卷三一、单选题(共30分)1．(本题3分)如图所示为一交变电流的图象，则该交变电流的有效值为多大（）A．I0B．32I0C．02+I0D．022．(本题3分)如图甲所示，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的中心轴OO’匀速转动，从某时刻开始计时，产生的感应电动势e随时间t的变化曲线如图乙所示，若线圈匝数N=100匝，外接电阻R=70Ω，线圈电阻r=10Ω，则下列说法正确的是（）A．通过线圈的最大电流为1.25A B．线圈的角速度为50rad/sC．电压表的示数为502V D．穿过线圈的最大磁通量为2πWb3．(本题3分)如图所示，矩形闭合导线框abcd处于水平方向的匀强磁场中，线框绕垂直于磁场方向的轴OO′匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，变压器副线圈接有一只“11V，33W”的灯泡.当灯泡正常发光时，变压器输入电压u=33√2cos10πt(V).下列说法正确的是（）A．图示位置可能是计时起点B．图示位置通过线框的磁通量变化率最小C．变压器原、副线圈匝数之比为3√2:1D．电流表A的示数为√2A4．(本题3分)如图所示，电阻不计面积为S的矩形线圈在匀强磁场B中绕垂直于磁场的轴以角速度ω匀速转动，t＝0时刻线圈平面与磁场垂直，产生e＝2202sin100πtV的正弦交流电，理想变压器的原、副线圈匝数比为10:1，灯泡的电阻R L＝10Ω(不考虑电阻的变化)，C为电容器，L为直流电阻不计的自感线圈，刚开始开关S断开，下列说法正确的是()A．线圈从t＝0时刻到转过180°的过程中矩形线圈的磁通量变化量为零B．交流电压表的示数为202VC．闭合开关S后，电阻R上不产生焦耳热D．灯泡的功率小于48.4W5．(本题3分)远距离输电线路的示意图如图所示，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，下列说法错误的是（）A．升压变压器的原线圈中的电流变大B．升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6．(本题3分)如图所示,某小型发电站发电机输出的交变电压为500V,输出的电功率为50kW,用电阻为3Ω的输电线向远处输电,要求输电线上损失的功率为输电功率的0.6% ,则发电站要安装一升压变压器,到达用户再用降压变压器变为220V供用户使用(两个变压器均为理想变压器)．对整个输电过程,下列说法正确的是()A．升压变压器的匝数比为1:100B．输电线上的电流为100AC．输电线上损失的功率为300WD．降压变压器的输入电压为4700V7．(本题3分)当交流发电机的转子线圈平面与磁感线平行时，电流方向如图所示，当转子线圈平面旋转到中性面位置时（）A ．线圈中的感应电流最大，方向将不变B ．线圈中的感应电流最大，方向将改变C ．线圈中的感应电流等于零，方向将不变D ．线圈中的感应电流等于零，方向将改变8．(本题3分)如图所示，边长为L=0.2 m 的正方形线圈abcd ，其匝数n=10，总电阻为r=2Ω，外电路的电阻为R=8Ω，ab 的中点和cd 的中点的连线OO'恰好位于匀强磁场的边界线上，磁场的磁感应强度B=1T ，若线圈从图示位置开始计时，以角速度ω= 2 rad/s 绕OO'轴匀速转动．则以下判断中正确的是（ ）A ．闭合电路中感应电动势的瞬时表达式e=0.8sin 2tB ．从t=0到t=4π 时间内，通过R 的电荷量q=0.02C C ．从t=0到t=4π时间内，电阻R 上产生的热量为Q = 3.2π×10-4J D ．在t=4π时刻，磁场穿过线圈的磁通量为零，此时线圈中的磁通量随时间变化最慢 9．(本题3分)如图，理想变压器原、副线圈的匝数比为2∶1，原线圈一侧接一输出电压恒为U 1的正弦交流电源，电阻R 1，R 2，R 3，R 4的阻值相等。
高中物理-有答案-人教版选修3选修3-2第五章第1节交变电流
高中物理人教版选修3选修3-2第五章第1节交变电流一、选择题（共5题；）1. 关于交变电流和直流电流的说法中正确的是（）A.如果电流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. 如图所示为演示交变电流产生的装置图，关于这个实验，正确的说法是（）A.线圈每转动一周，指针左右摆动两次B.图示位置为中性面，线圈中无感应电流C.图示位置ab边的感应电流方向为a→bD.线圈平面与磁场方向平行时，磁通量变化率为零3. 欲增大交流发电机的感生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. 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()A. B.C. D.5. 如图甲所示，a、b为两个并排放置的共轴线圈，a中通有如图乙所示的交变电流，则下列判断错误的是（）A.在t1到t2时间内，a、b相吸B.在t2到t3时间内，a、b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二、多项选择题（共3题；）如图所示的4种电流随时间变化的图中，属于交变电流的有（）A. B.C. D.关于中性面，下列说法正确的是（）A.中性面就是穿过线圈的磁通量为零的面B.中性面就是线圈中磁通量变化率为零的面C.线圈过中性面时，电流方向必改变D.线圈过中性面时，感应电动势为零如图所示，一面积为S的单匝矩形线圈处于有界磁场中，能在线圈中产生交变电流的是（）A.将线圈水平向右匀速拉出磁场B.使线圈以OO′为轴匀速转动C.使线圈以ab为轴匀速转动D.磁场以B=B0sinωt规律变化三、填空题（共2题；）闭合线圈在匀强磁场中匀速转动，转速为240r/min，若线圈平面转至与磁场方向平行时的电动势2V，则从中性面开始计时，所产生的交流电动势的表达式为e＝________ V， s，交流电动势的大小为________ V．电动势的峰值为________ V，从中性面起经148一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像如图所示．则交变电流的频率为________Hz，当t=0时，线圈平面与磁感线________，当t=0.5s时，e为________V．四、计算题（共2题；）如图所示，匝数为n，面积为S的矩形线圈在匀强磁场B中匀速转动，角速度为ω，求线圈从图示位置转过180∘时间内的平均感应电动势．如图所示，一边长为l的正方形线圈abcd绕对称轴OO′在匀强磁场中转动，转速为n= 120转/分，若已知边长l=20cm，匝数N=20，磁感应强度B=0.2T，求:（1）转动中的最大电动势及位置。
2020-2021学年度高二物理人教版选修3-2第五章交变电流单元巩固练习含答案解析
【最新】度高二物理人教版选修3-2第五章交变电流单元巩固练习学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．如图所示，图甲中理想变压器原副线圈的匝数之比为4：1，现在原线圈两端加上按图乙规律变化的交变电压时，灯泡L 1、L 2均正常发光，光敏电阻R 的电阻值随光照强度的增大而减小，电压表和电流表可视为理想电表，则下列说法中正确的是（ ）A ．该交流电的周期T =2sB ．电压表的示数为55√2VC ．仅减弱光敏电阻R 的光照强度，则原线圈输入功率减小D ．仅减弱光敏电阻R 的光照强度，则L 1变暗、L 2将变亮2．一根电阻丝接入100V 的恒定电流电路中，在2min 内产生的热量为Q ；同样的电阻丝接入正弦式交变电流的电路中，在1min 内产生的热量也为Q ；则该交流电压的最大值是（ ）A ．50√2VB ．100√2VC ．200VD ．200√2V3．如图所示，理想变压器的原线圈接在π(V)u t 的交流电源上，副线圈接有R =55 Ω的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2：1，电流表、电压表均为理想电表。
下列说法正确的是（ ）A ．原线圈的输入功率为WB ．电流表的读数为1 AC ．电压表的读数为VD ．副线圈输出交流电的周期为50 s 4．在变电所里，需要用交流电表去监测电风上的强电流．由于电网中的电流通常会超过一般电流表的量程，因此常使用电流互感器．下面四个图中，正确反映电流互感器工作原理的是（）A．B．C．D．5．如图所示，T为理想变压器，副线圈回路中的输电线ab和cd的电阻不可忽略，其余输电线电阻可不计，则当电键S闭合时（）A．交流电压表V1和V2的示数一定都变小B．交流电压表只有V2的示数变小C．交流电流表A1、A2和A3的示数一定都变大D．只有A1的示数变大6．阻值不计的矩形线圈在匀强磁场中，绕垂直于磁感线的轴匀速转动，线圈两端的电压随时间的变化规律如图所示．则下列说法中正确的是（）A．该交变电压的频率为50HzB．电压表连接在线圈两端时，其示数为20VC．在0.01s时，通过线圈的磁通量等于零D．相同时间内该电压与20V的直流电压通过同一个电阻产生的热量是相等的二、多选题7．如图甲所示的电路，已知电阻R1=R2=R．和R1并联的D是理想二极管（正向电阻可视为零，反向电阻为无穷大），在A、B之间加一个如图乙所示的交变电压（电压为正值时，U AB＞0）．由此可知（）A．在A、B之间所加的交变电压的周期为2 sB．在A、B之间所加的交变电压的瞬时值表达式为u sin 100πt（V）C．加在R1上电压的有效值为VD．加在R2上电压的有效值为20 V8．图甲为某村水力发电厂输电示意图，升压变压器原副线圈匝数比为1：40，远距离输电线的总电阻为8Ω．若升压变压器的输入电压如图乙所示，输入功率为960kW，在用户端的交流电压表显示电压为220V．下列说法中正确的有（）A．用户端交流电的频率为50HzB．降压变压器原副线圈匝数比为480：11C．远距离输电线中的电流为100AD．远距离输电线路损耗功率为80kW9．如图是变压器通过降压给用户供电的示意图．变压器的输入电压是市网电压，负载变化时输入电压不会有大的波动．输出电压通过输电线输送给用户，两条输电线的总电阻用R0表示，变阻器R代表用户用电器的总电阻，当滑动片向下移动时，图中各表的读数变化情况正确的是（）A．A1变小B．A2变大C．V2不变D．V3变小10．如图所示的电路中，L为电感量足够大的理想电感，C是电容量足够大的理想电容，R l、R2是阻值大小合适的相同电阻，E是内阻不计的直流电源．G l、G2是两个零刻度在中央的相同的灵敏电流计，且当电流从哪一侧接线柱流入时，指针即向哪一侧偏转．对该电路下列判断正确的是（）A．开关S闭合的瞬间，两电流计将同时发生明显的偏转B．开关S闭合的瞬间，仅电流计G1发生明显地偏转C．开关S闭合电路稳定后，两电流计均有明显不为零的恒定示数D．电路稳定后再断开电键S，此后的短时间内，G1的指针将向右偏转，G2的指针将向左偏转11．如图所示，矩形线圈abcd与理想变压器原线圈组成闭合电路．线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动，磁场只分布在bc边的左侧，磁感应强度大小为B，线圈面积为S，转动角速度为ω，匝数为N，线圈电阻不计．下列说法正确的是（）A．将原线圈抽头P向下滑动时，灯泡变暗B．将电容器的上极板向上移动一小段距离，灯泡变暗C．图示位置时，矩形线圈中瞬时感应电动势为零D．若线圈abcd转动的角速度变为原来的2倍，则变压器原线圈电压的有效值也变为原来的2倍12．一理想变压器的原线圈A、B两端接入电压为u=220√2sin（100πt）V的交变电流．原线圈匝数n1=1100匝，副线圈匝数n2=30匝，则（）A．把电磁打点计时器接在C、D两端，打点周期为0.02sB．把交流电压表接在C、D两端时，电压表读数为8.48VC．将击穿电压为10V的电容器接在C、D两端，能正常工作D．把阻值为10Ω的电阻接在C、D两端，变压器的输入功率为 7.2W三、解答题13．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10cm 和20cm ，内阻为5Ω，在磁感强度B =0.5T 的匀强磁场中绕OO ′轴以50√2rad /s 的角速度匀速转动，线圈和外部20Ω电阻R 相接，求：（1）S 断开时，电压表示数；（2）S 闭合时，电流表示数；（3）发电机正常工作时，通过电阻R 的电流最大值是多少？R 上所消耗的电功率是多少？（4）线圈从图示位置转过90°的过程，中通过电阻R 的电量为多少？14．某发电厂通过两条输电线向远处的用电设备供电．当发电厂输出的功率为0P 时，额定电压为U 的用电设备消耗的功率为P1．若发电厂用一台升压变压器1T 先把电压升高，仍通过原来的输电线供电，达到用电设备所在地，再通过一台降压变压器2T 把电压降到用电设备的额定电压，供用电设备使用，如图所示，这样改动后，当发电厂输出的功率仍为0P ，用电设备可获得的功率增加至2P ．试求所用升压变压器1T 的原线圈与副线圈的匝数比12/N N 以及降压变压器2T 的原线圈与副线圈的匝数比12/n n 各为多少？参考答案1．C【解析】A 、根据图乙可知该交流电的周期T=T =2×10−2s ，故A 错误；B 、原线圈电压的有效值U 1=220V ，根据电压与匝数成正比，副线圈电压U 2=14×220V =55V ，故B 错误；C 、仅减弱光敏电阻R 的光照强度，光敏电阻的阻值增大，输出电压不变，由P =U 22R 得输出功率变小，则原线圈输入功率减小，故C 正确；D 、仅减弱光敏电阻R 的光照强度，光敏电阻的阻值增大，输出电压不变，灯泡L 1和光敏电阻两端的电压之和不变，由欧姆定律流过灯泡L 1的电流减小，灯泡L 1变暗，灯泡L 2两端的电压不变，L 2亮度不变，故D 错误；点睛：本题为变压器与闭合电路欧姆定律动态分析的结合，要注意改变电阻能改变电流和功率，但不能改变电压。
高中物理选修3-2第5章交变电流章末测评B卷(人教版附答案)
高中物理选修3-2第5章交变电流章末测评B卷（人教版附答案）第五测评B(高考体验卷)一、选择题(本题共10小题，每小题分，共0分；其中第1～7题为单选题；第8～10题为多选题，全部选对得分，选不全得2分，有选错或不答的得0分)1．(2013•福建理综，1)如图，实验室一台手摇交流发电机，内阻r＝10 Ω，外接R＝90 Ω的电阻。
闭合开关S，当发电机转子以某一转速匀速转动时，产生的电动势e＝10 sin(10πt) V，则()A．该交变电流的频率为10 HzB．该电动势的有效值为10 V．外接电阻R所消耗的电功率为10D．电路中理想交流电流表A的示数为10 A2．(2013•海南单科，2)通过一阻值R＝100 Ω的电阻的交变电流如图所示，其周期为1 s。
电阻两端电压的有效值为()A．12 V B．4 V ．1 V D．8 V3．(2013•天津理综，4)普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流，通常要通过电流互感器连接，图中电流互感器ab一侧线圈的匝数较少，工作时电流为Iab，d一侧线圈的匝数较多，工作时电流为Id，为了使电流表能正常工作，则()A．ab接N、d 接PQ，Iab<IdB．ab接N、d接PQ，Iab>Id．ab接PQ、d接N，Iab<IdD．ab接PQ、d接N，Iab>Id4．(2013•广东理综，16)如图，理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝2∶1，V和A均为理想电表，灯泡电阻RL＝6 Ω，AB端电压u1＝12 sin(100πt) V。
下列说法正确的是()A．电流频率为100 HzB．V的读数为24 V．A的读数为0 AD．变压器输入功率为6．(2013•四川理综，2)用220 V的正弦交变电流通过理想变压器对一负载供电，变压器输出电压是110 V，通过负载的电流图象如图所示，则()A．变压器输入功率约为39B．输出电压的最大值是110 V．变压器原、副线圈匝数比是1∶2D．负载电流的函数表达式i＝00sin(100πt＋) A6．(2013•四川凉模拟)某小型发电站发电机输出的交流电压为00 V，输出的电功率为0 ，用总电阻为3 Ω的输电线向远处送电，要求输电线上的损失功率为输电功率的06%，则发电站要安装一升压变压器，用户再用降压变压器变为220 V(两个变压器均为理想变压器)。
高中物理人教版选修3-2检测：第五章 交变电流5.1交变电流 Word版含答案
5.1 交变电流课时作业基础达标1．交变电流是( ).A．矩形线圈绕垂直于磁场方向的轴在匀强磁场中匀速转动时产生的电流B．按正弦规律变化的电流C．强度随时间做周期性变化的电流D．方向随时间做周期性变化的电流【解析】本题考查了交变电流的定义，只要方向随时间做周期性变化的电流就是交变电流，正弦式交变电流仅是其中之一，故D项正确．【答案】 D2．如图所示属交变电流的是( )【解析】大小和方向做周期性变化的电流，称为交变电流，在图象上表现为时间轴上下都存在图线，故选CD.【答案】CD3．关于矩形线圈在匀强磁场中转动时产生的正弦式电流，正确的说法是( )A．线圈每转动一周，感应电流方向改变一次B．线圈每转动一周，感应电动势方向改变一次C．线圈每转动一周，感应电流方向改变两次，感应电动势方向改变一次D．线圈每转动一周，感应电流方向和感应电动势方向都改变两次【解析】感应电动势和感应电流的方向，每经过中性面时改变一次，每个周期内方向改变两次，故选D.【答案】 D4．矩形线圈绕垂直于匀强磁场的对称轴做匀速转动，当线圈通过中性面时，则( ) A．线圈平面与磁场方向垂直B．线圈中的感应电动势的方向将发生变化C．通过线圈的磁通量达到最大值D．通过线圈的磁通量的变化率达到最大值【解析】线圈通过中性面这个特殊位置时，线圈平面与中性面垂直，穿过线圈的磁通量最大，但磁通量的变化率为零，故A、C正确，D错误；线圈每经过中性面一次，电流方向就改变一次，故B正确．abcd 在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴′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 ，转动的角速度为ω.则当线圈转至图示位置时( )．线圈中感应电流的方向为abcdanBl 2ωR．穿过线圈磁通量的变化率为0图示位置，线圈平面与磁场平行，所以穿过线圈的磁通量为零，磁通量的变错误，此时由右手定则可知电流方向为adcba ，＝nBl 2ωR ，图示位置感应电流等于峰值，时间内，①②相吸时间内，①②相斥时刻两线圈间作用力为零时刻两线圈间吸引力最大如图所示，单匝矩形线圈的一半放在有界匀强磁场中，中心轴线从上向下看逆时针方向)匀速转动，为正方向，则下图中能表示线圈内感应电流随时间变化规律的内，ab 一侧的线框在磁场中绕OO ′转动产生正弦交流电，电流方向由且越来越大.t 4～t2内，ab 一侧线框在磁场外，而dc dcba 且越来越小，以此类推，可知i －t 图象正确的为如右图所示，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dc边受到的安培力大于绕P2转动时dc边受到的安培力【解析】如图所示，设ab＝l1，ad＝l2，O1a＝r1，O1d＝r2.线圈绕P1轴转动时，产生的感应电动势e1＝Bl1v＝Bl1l2ω.线圈绕P2轴转动时，产生的感应电动势e2＝Bl1r1ω＋Bl1r2ω＝Bl1l2ω，即e1＝e2，所以i1＝i2，故选项A对B错．由右手定则可知，线圈绕P1和P2转动时电流的方向相同，均是a→d→c→b方向，故选项C错，再根据安培力公式可知F安＝BIl1，即安培力相同，D错．【答案】 A4．一长直导线通以如图甲所示的交变电流，在导线下方有断开的线圈，如图乙所示，规定电流从左向右为正，则相对于b点来说，a点电势最高的时刻是在( )A．t1时刻 B．t2时刻C．t3时刻 D．t4时刻【解析】欲使a相对b电势最高，即ab间电动势最大，t1、t3时刻电流i最大但电流的变化率最小，感应电动势为零，故选项A、C错误；t2时刻电流的变化率最大，线圈中磁通量变化率也最大，但此时穿过线圈的磁通量减小到零，由楞次定律可知此时刻b点电势高于a点，故选项B错误；当t4时刻，由楞次定律可知，ab中感应电动势a点高于b点，且电动势的圆形线圈共100匝，在磁感应强度′以n＝600 r/min的转速匀速转动，当线圈转至中性面写出线圈内所产生的交变电动势的瞬时值表达式；时的电动势的瞬时值．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，其表达式为与线圈形状无关)，t.86.6 V.(2)86.6 V，边长为20 cm的正方形线圈，将它置于磁感应强度的匀强磁场中，绕着垂直于磁场方向的轴以ω＝100平面跟磁场方向垂直时开始计时．线圈和外电路的总电阻Δt＝t.【答案】1×10－2 C。
高中物理选修3-2 第五章交变电流第1节交变电流同步练习
第五章交变电流第一节交变电流同步练习一、单选题1.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=10Ω的电阻构成闭合电路，不计电路的其他电阻，下列说法正确的是（）A. 该交流电压瞬时值的表达式u=100sin（25πt）VB. 该交流电的频率为50HzC. 该交流电的电压的有效值为100D. 若将该交流电压加在阻值R=100Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率是50W2.某线圈在匀强磁场中匀速转动，穿过它的磁通量φ随时间的变化规律如图所示，那么在图中（）A. t1时刻，穿过线圈磁通量的变化率最大B. t2时刻，穿过线圈的磁通量变化率为零C. t3时刻，线圈中的感应电动势达最大值D. t4时刻，线圈中的感应电动势达最大值3.单匝矩形线圈abcd边长分别为l1和l2，在匀强磁场中可绕与磁场方向垂直的轴OO′匀角速转动，转动轴分别过ad边和bc边的中点，转动的角速度为ω．磁场的磁感应强度为B．图为沿转动轴OO′观察的情况，在该时刻线圈转动到ab边的速度方向与磁场方向夹角为θ，此时线圈中产生的感应电动势的瞬时值为（）A. 2Bl1l2ωcosθB. 3Bl1l2ωsinθC. Bl1l2ωcosθD.Bl1l2ωsinθ4.如图甲所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中逆时针匀速转动时，线圈中产生的交变电流如图乙所示，设沿abcda方向为电流正方向，则下列说法正确的是（）A. 乙图中ab时间段对应甲图中A至B图的过程B. 乙图中bc时间段对应甲图中C至D图的过程C. 乙图中d时刻对应甲图中的D图D. 若乙图中d处是0.02 s，则1 s内电流的方向改变50次5.一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小B. 在中性面时，磁通量的变化率最大，感应电动势最大C. 线圈通过中性面时，电流的方向发生改变D. 穿过线圈的磁通量为零时，感应电动势也为零6.矩形线框垂直于匀强磁场且位于线框平面的轴匀速转动时产生交变电流，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，线框中感应电动势为零第1页，共9页C. 每当线框掠过中性面时，感应电动势和感应电流方向就改变一次D. 线框经过中性面时各边切割线的速度为零7.线圈的匝数为100匝，在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，穿过线圈磁通量随时间的变化规律如图所示．下列结论正确的是（）A. 在t=0 s和t=0.2s时，线圈平面和磁场垂直，电动势最大B. 在t=0.1s和t=0.3 s时，线圈平面和磁场垂直，电动势为零C. 在t=0.2s和t=0.4s时电流改变方向D. 在t=0.1s和t=0.3 s时，线圈切割磁感线的有效速率最大二、多选题8.在匀强磁场中，一矩形金属线框在匀强磁场中绕与磁感线垂直的转动轴匀速转动，如图甲所示，产生的交变电动势随时间变化的规律如图乙所示，则下列说法正确的是（）A. t=0.01s时穿过线框的磁通量最小B. t=0.01s时穿过线框的磁通量变化率最大C. 该线框匀速转动的角速度大小为100πD. 电动势瞬时值为22V时，线圈平面与中性面的夹角可能为45°9.如图矩形线圈面积为S，匝数为n，线圈总电阻为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO′轴以角速度ω匀速转动，外电路电阻R．在线圈由图示位置转过90°的过程中（）A. 磁通量的变化量△φ=nBSB. 平均感应电动势=C. 通过电阻的电量为D. 电阻R产生的焦耳热Q=10.一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5.0Ω接一只电阻为95.0Ω如图乙所示，则正确的是（）A. 周期为0.02sB. 电路中的电压表的示数为220VC. 该交变电动势的瞬时值表达式为e =220sin（100πt）D. 发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为20J11.如图所示，发电机的矩形线圈面积为S，匝数为N，绕OO′轴在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω匀速转动．从图示位置开始计时，下列判断正确的是（）A. 此时穿过线圈的磁通量为NBS，产生的电动势为零B. 线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为e=NBSωsinωtC. P向下移动时，电流表示数变小D. P向下移动时，发电机的电功率增大12.单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场，如线圈所围面积里的磁通量随时间变化的规律如图所示，则线圈中（）A. 0时刻感应电动势最大B. 0.05s时感应电动势为零C. 0.05s时感应电动势最大D. 0～0.05s这段时间内平均感应电动势为0.4V13.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，当线框的转速为n1时，产生的交变电动势的图线为甲，当线框的转速为n2时，产生的交变电动势的图线为乙．则（）A. t=0时，穿过线框的磁通量均为零B. 当t=0时，穿过线框的磁通量变化率均为零C. n1：n2=3：2D. 乙的交变电动势的最大值是V三、计算题14.如图所示，在磁感应强度B=0.2T的水平匀强磁场中，有一边长为L=10cm，匝数N=100匝，电阻r=1Ω的正方形线圈绕垂直于磁感线的OO′轴匀速转动，转速n =r/s，有一电阻R=9Ω，通过电刷与两滑环接触，R两端接有一理想电压表，求：（1）若从线圈通过中性面时开始计时，写出电动势瞬时植表达式；（2）求从中性面开始转过T时的感应电动势与电压表的示数；（3）在1分钟内外力驱动线圈转动所作的功．第3页，共9页15.如图所示，线圈abcd的面积是0.05m2，共200匝；线圈总电阻r=1Ω，外接电阻R=9Ω，匀强磁场的磁感应强度B=T，线圈以角速度ω=100πrad/s匀速转动．（1）若线圈经图示位置时开始计时，写出线圈中感应电动势瞬时值的表达式；（2）求通过电阻R的电流有效值．16.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10cm和20cm，内阻为5Ω，在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中绕OO′轴以50rad/s 的角速度匀速转动，线圈和外部20Ω的电阻R相接．求：（1）若从线圈图示位置开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式（2）电键S合上时，电压表和电流表示数；（3）通过电阻R的电流最大值是多少；（4）电阻R上所消耗的电功率是多少．答案和解析【答案】1. D2. D3. D4. B5. C6. C7. B8. CD9. BCD10. AC11. BD12. ABD13. BCD14. 解：（1）角速度ω=2πn=200rad/s电动势的最大值E m=NBSω=100×0.2×0.12×200=40V表达式e=E m sinωt=40sin200t（V）（2）电压有效值E =V电压表示数U ==18V从中性面开始转过T时的感应电动势e =40×sin（3）外力做的功转化为电能W=EIt=E=4800J答：（1）若从线圈通过中性面时开始计时，电动势瞬时植表达式为e=40sin200t（V）；（2）从中性面开始转过T 时的感应电动势为V，电压表的示数为18V；（3）在1分钟内外力驱动线圈转动所作的功为4800J．15. 解：（1）感应电动势最大值为E m=NBS ω=200××0.05×100πV=1000V由于从中性面开始计时，则瞬时值表达式为：e=E m sin（ωt）=1000sin（100πt）V（2）流过电阻R的最大电流I m ===100A通过电阻R的电流有效值I ===50A．答：（1）若线圈经图示位置开始计时，线圈中感应电动势瞬时值的表达式是e=1000sin（100πt）V；（2）通过电阻R的电流有效值是50A．16. 解：（1）产生的感应电动势的最大值为瞬时表达式为闭合s 时，有闭合电路的欧姆定律可得电压为U=IR=40V（3）通过R 的电流最大值为（4）电阻R上所消耗的电功率P= IU=2×40 W=80 W．答：（1）若从线圈图示位置开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式为（2）电键S合上时，电压表和电流表示数分别为40V，2A；（3）通过电阻R 的电流最大值是（4）电阻R上所消耗的电功率是80W【解析】1. 解：A、由图象可知交变电流的周期T=0.04s ，角速度，频率f =Hz，故该交流电压瞬时值的表达式u=100sin（50πt）V，故AB错误；第5页，共9页C、该交流电的电压的有效值为，故C错误；D、若将该交流电压加在阻值R=100Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率为：P=，故D正确故选：D从图象中可以求出该交流电的最大电压以及周期等物理量，然后根据最大值与有效值以及周期与频率关系求解．本题考查了交流电最大值、有效值、周期、频率等问题，要学会正确分析图象，从图象获取有用信息求解．2. 解：A、t1时刻，磁通量最大，磁通量的变化率为零，t2时刻磁通量为零，磁通量的变化率最大．故AB 错误．C、t3时刻，磁通量最大，磁通量的变化率为零，则感应电动势为零．故C错误．D、t4时刻磁通量为零，磁通量的变化率为最大，则感应电动势最大．故D正确．故选：D．感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，磁通量φ随时间的变化图线的斜率反映感应电动势的大小．解决本题的关键知道感应电动势与磁通量变化率的关系，知道图线的斜率反映感应电动势的大小．3. 解：矩形线圈在匀强磁场中做匀角速转动，产生交流电，感应电动势的最大值为：E m=nBSω=nBL1L2ω根据电动势的瞬时值表达式：e=E m sinωt，在该时刻线圈转动到ab边的速度方向与磁场方向夹角为θ时，θ=ωt；此时线圈中产生的感应电动势的瞬时值为：e=Bl1l2ωsinθ．故选：D发电机产生正弦式交变电流，根据公式E m=nBSω求解最大电动势，根据电动势的瞬时值表达式：e=E m sinωt，即可得出结论．本题关键是记住交流电最大值表达式E m=nBSω，然后结合电动势的瞬时值表达式即可．4. 解：从线圈转过中性面的位置开始计时，所以电流在开始时为0；线圈在匀强磁场中绕轴逆时针匀速转动时，切割磁感线，产生电流，根据右手定则可以判定；A、乙图中ab，感应电流为正方向，且大小在减小，根据楞次定律，则有：感应电流方向abcda，根据法拉第电磁感应定律，则有：感应电流的大小在增大，所以对应甲图中B至C图的过程，故A错误；B、乙图中bc，感应电流为负方向，且大小在增大，根据楞次定律，则有：感应电流方向adcba，根据法拉第电磁感应定律，则有：感应电流的大小在增大，所以对应甲图中C至D图的过程，故B正确；C、乙图中d时刻，感应电流为零，则磁通量的变化率最小，即磁通量最大，且电流有负变为零，故对应A 图，故C错误；D、若乙图中D等于0.02s，则周期为0.02s，则交流电的频率为50Hz，而一个周期内电流方向改变两次，所以1s内电流的方向改变了100 次；故D错误；故选：B．该位置的磁通量最大，感应电流为0，是中性面．矩形线圈在匀强磁场中绕轴匀速转动时，在线圈中产生正弦交流电该题考查交流电的产生、中性面与交流电的图象，要明确线圈的转动图象与交流电的瞬时电动势的图象之间的关系．5. 解：A、在中性面时，线圈与磁场垂直，磁通量最大．故A错误．B、在中性面时，没有边切割磁感线，感应电动势为零．故B错误．C、线圈每次通过中性面，电流的方向均会发生改变；故C正确；D、穿过线圈的磁通量为零时，线圈与磁场平行，有两边垂直切割磁感线，感应电动势最大．故D错误．故选：C．矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，线圈中产生正弦式电流．在中性面时，线圈与磁场垂直，磁通量最大，感应电动势为零．线圈每通过中性面一次，电流方向改变一次．本题考查正弦式电流产生原理的理解能力，抓住两个特殊位置的特点：线圈与磁场垂直时，磁通量最大，感应电动势为零；线圈与磁场平行时，磁通量为零，感应电动势最大．6. 解：A、在中性面时感应电流为零，感应电动势为零，线圈与磁场垂直，磁通量最大．故A错误；B、当穿过线框的磁通量为零时，线框中感应电动势最大；故B错误；C、每当线框掠过中性面时，感应电动势和感应电流方向就改变一次；故C正确；D、左右两边要切割磁感线的速度不为零，但由于相互抵消而使磁通量为零；故D错误；故选：C．线圈在匀强磁场中匀速转动产生正弦交变电流，由电流图象读出感应电流的变化．由欧姆定律得知感应电流与感应电动势成正比，由法拉第电磁感应定律得知，感应电动势与磁通量的变化率成正比，当线圈磁通量最大时，感应电动势为零；而当线圈的磁通量为零时，感应电动势最大．本题考查理解正弦交变电流与磁通量关系的能力及把握电流的变化与线圈转过的角度的关系的能力．比较简单．7. 解：A、在t=0 s和t=0.2 s时，磁通量最最小，线圈位于与中性面垂直位置，感应电动势最大，故A错误；B、在t=0.1 s和t=0.3 s时，磁通量最大，线圈位于中性面位置，感应电动势为零，故B正确；C、在t=0.2s和t=0.4s时，磁通量最最小，线圈位于与中性面垂直位置，电流方向没有发生变化，故C错误；D、在在t=0.1s和t=0.3 s时，磁通量最大，线圈处于中性面位置，感应电动势为零，故磁通量变化率为零，线圈切割磁感线的有效速率最小，故D错误；故选：B．交变电流产生过程中，线圈在中性面上时，穿过线圈的磁通量最大，感应电动势最小，线圈与中性面垂直时，通过的磁通量最小，电动势为大；结合Φ-t图象分析答题．要掌握交流电产生过程特点，特别是两个特殊位置：中性面和垂直中性面时，掌握电流产生过程即可正确解题．8. 解：A、由图象知：t=0.01s时，感应电动势为零，则穿过线框的磁通量最大，变化率最小，故AB错误；C、由图象得出周期T=0.02s，所以ω==100πrad/s，故C正确D、当t=0时，电动势为零，线圈平面与磁场方向垂直，故该交变电动势的瞬时值表达式为e=311sin（100πt）V，电动势瞬时值为22V时，代入瞬时表达式，则有线圈平面与中性面的夹角正弦值sinα=，所以线圈平面与中性面的夹角可能为45°，故D正确；故选：CD．从图象得出电动势最大值、周期，从而算出频率、角速度；磁通量最大时电动势为零，磁通量为零时电动势最大本题考查了对交流电图象的认识，要具备从图象中获得有用信息的能力，并掌握有效值与最大值的关系．9. 解：A、图示位置磁通量为Φ1=0，转过90°磁通量为Φ2=BS，△Φ=Φ2-Φ1=BS．故A错误．B 、根据法拉第电磁感应定律得，平均感应电动势，△t =解得=，故B正确；C、通过电阻R的电量q=It =t=n，得到q =，故C正确；D、电流的有效值为I =，E =，电阻R所产生的焦耳热Q=I2Rt，解得Q =，故D正确．故选：BCD．图示位置磁通量为Φ1=0，转过90°磁通量为Φ2=BS=Φ2-Φ1．根据法拉第电磁感应定律求解平均感应电动第7页，共9页势．根据焦耳定律Q=I2Rt求解热量，I为有效值．根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律和电流的定义式求解电量．对于交变电流，求解热量、电功和电功率用有效值，而求解电量要用平均值．注意磁通量与线圈的匝数无关．10. 解：A、由甲图可知交流电的周期T=0.02s，故A正确；B、由甲图可知交流电的最大值为E m=220V，故有效值E=220V，电压表示数U=V=209V．故B错误；C、角速度，故该交变电动势的瞬时值表达式为e=220sin（100πt），故C正确；D、发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为Q=t=×1J=24.2J．故D错误．故选：AC．由图读出电动势的最大值，求出有效值，根据欧姆定律求出外电压的有效值，即为电压表的示数．根据电流方向每个周期改变两次，求出每秒钟方向改变的次数．根据电压有效值求出灯泡消耗的功率．由焦耳定律，由有效值求出发电机焦耳热．交流电的电压、电流、电动势等等物理量都随时间作周期性变化，求解交流电的焦耳热、电功、电功率时要用交流电的有效值，求电量时用平均值．11. 解：A、此时线圈位移中性面，穿过线圈的磁通量最大为BS，故A错误；B、产生的感应电动势的最大值为E m=NBSω，从中性面开始计时，故e=NBSωsinωt，故B正确；C、当P位置向下移动、R不变时，副线圈匝数增大，根据理想变压器的变压比公式，输出电压变大，故电流变大，功率变大，故输入功率变大，故C错误，D正确故选：BD正弦式交流发电机从中性面位置开始计时，其电动势表达式为：e=NBSωsinωt；电压表和电流表读数为有效值本题关键明确交流四值、理想变压器的变压比公式、功率关系，注意求解电量用平均值12. 解：A、由图示图象可知，0时刻磁通量的变化率最大，感应电动势最大，故A正确；B、由图示图象可知，0.05s时刻磁通量的变化率为零，感应电动势为零，故B正确，C错误；D、由法拉第电磁感应定律可知，0～0.05s内平均感电动势：E===0.4V，故D正确；故选：ABD．根据法拉第电磁感应定律知，感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比．通过法拉第电磁感应定律求出平均感应电动势的大小．本题关键是掌握好图象的含义，磁通量比时间其物理含义为感应电动势，即图象的斜率表示感应电动势．13. 解：A、由图象知t=0时，电动势为零，穿过线框的磁通量最大，A错误；B、当t=0时，穿过线框的磁通量变化率均为零，B正确；C、由图象知=37.5，=25，所以n1：n2=3：2，C正确；D、由图象知NBS×2πn1=10V，所以，乙的交变电动势的最大值是NBS×2πn2=V，D正确；故选BCD根据图象判断初始时刻电动势为零，所以是从中性面开始计时，磁通量最大，磁通量变化率为零，由图象知道周期，求出转速之比，根据最大值的表达式判断D．本题考查了交流电的产生和原理，能够从图象中获取对我们解决问题有利的物理信息．14. （1）交流发电机产生电动势的最大值E m=nBSω，从线圈通过中性面时开始计时，电动势表达式为e=E m sinωt．（2）交流电压表测量的是路端电压有效值，根据闭合电路欧姆定律和最大值是有效值的倍，进行求解．（3）根据焦耳定律Q=EIt求解整个回路发热量，即可得到外力做功．解决本题的关键掌握正弦式交流电峰值的表达式E m=nBSω，知道从中性面计时，电动势表达式为e=E m sinωt，要注意求电功时必须用有效值求解．15. 从线圈处于中性面开始计时，线圈中感应电动势的瞬时值表达式e=E m s inωt，由E m=NBSω求出E m．根据闭合电路欧姆定律求最大电流I m，通过电阻R的电流有效值I =．本题考查对交流发电机原理的理解能力．对于交流电表，显示的是交流电的有效值．瞬时值表达式要注意计时起点，不同的计时起点表达式的初相位不同．16. （1）由E m= nBSω求得最大值，根据e=E m cosωt求得瞬时表达式；（2）电压表和电流表测量的是有效值，根据闭合电路的欧姆定律即可判断；（3）根据求得最大值；（4）有P=UI求得产生的功率本题考查了求电压表与电流表示数、求电阻消耗的功率问题，求出感应电动势的最大值、掌握最大值与有效值间的关系、应用欧姆定律即可正确解题．第9页，共9页。
人教版 高二物理 选修3-2 第五章 交变电流测试试题 (含答案)
交变电流单元测试题一、不定项选择题（每小题有1个或多个选项符合题意，每小题４分，共４０分）1、一交流电流的图象如图所示，由图可知（ ）A ．该交流电流即时值表达式为i ＝102sin628t AB ．该交流电流的频率为50 HzC ．该交流电流通过10Ω电阻时，电阻消耗的电功率为100WD ．用电流表测该电流其示数为102 A2、下列关于交流电的几种说法正确的是（ ）A 、电气设备上所标的电压电流值是最大值B 、交流电压表和交流电流表测得的是瞬时值C 、跟交流电有相同热效应的直流电的值是交流电的有效值D 、跟直流电有相同热效应的交流电的值是交流电的有效值3、交流电源的电压是6V ，它跟电阻R 1、R 2和电容器、伏特表一起连组成电路，如图所示，图中电压表的示数为U 1，为了保证电容器C 不被击穿，电容器C 的耐压值应为U 2，则（ ）A 、U 1=62VB 、U 2=6VC 、U 1=6VD 、U 2≥62V4、钳形电流表的外形和结构如右图（a ）所示。
图（a ）中电流表的读数为1.2A 。
右图（b ）中用同一电缆线绕了3匝，则（ ） Ａ．这种电流表能测直流电流，图（b ）的读数为2.4AＢ．这种电流表能测交流电流，图（b ）的读数为0.4AＣ．这种电流表能测交流电流，图（b ）的读数为3.6AＤ．这种电流表既能测直流电流，又能测交流电流，图（b ）的读数为3.6A5、如图所示，线圈的自感系数L 和电容器的电容C 都很小，此电路的重要作用是（ ）A 、阻直流通交流，输出交流B 、阻交流通直流，输出直流C 、阻低频通高频，输出高频交流D 、阻高频通低频，输出直流和低频交流6、如图所示，一台理想变压器，要使变压的输入功率增加，可以采取下列哪种方法（其他条件保持不变） （ ）A 、增大R 的阻值B 、减小R 的阻值C 、增加副线圈的匝数n 2D 、减小原线圈的匝数n 1图（a ） A 铁芯 图（b ）7、一根长直导线中的电流按如图的正弦规律变化，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点电势最高的时刻是在（）A、t 1 时刻B、t2时刻C、t3时刻D、t4时刻8、一交流电的电流随时间变化而变化的图象，此交变电流的有效值为（）A、52AB、5AC、3.52D、3.59、一矩形线圈,绕与匀强磁场垂直的中心轴OO′按顺时针方向旋转.引出线的两端与互相绝缘的半圆铜环连接,两个半圆环分别与固定电刷A、B滑动接触,电刷间接有电阻,如图所示,在线圈转动过程中,通过电阻的电流( )(A)大小和方向都不断变化(B)大小和方向都不变(C)大小不断变化,方向A→R→B(D)大小不断变化,方向从B→R→A10、如图所示，有一理想变压器，原线圈匝数为n1，两个副线圈的匝数分别为n2和n3，原副线圈的电压分别为U1、U2、U3，电流分别为I1、I2、I3，两个副线圈负载电阻的阻值未知，下列结论中，正确的是：( )(A)U1：U2＝n1：n2，U2：U3=n2：n3；(B)I1/I3=n3/n1，I1/I2=n2/n1；(C)n1I1=n2I2＋n3I3；(D)I1U1=I2U2＋I3U3。
【优选整合】人教版高中选修3-2《第五章交变电流》章末总结(测)含答案解析
【优选整合】人教版高中选修3-2《第五章交变电流》章末总结（测）学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．如图所示为一理想变压器，原、副线圈的匝数比为n ．原线圈接电压为0sin u U t ω=的正弦交流电，输出端接有一个交流电流表和—个电动机，电动机的线圈电阻为R ．当输入端接通电源后，电动机带动一质量为m 的重物匀速上升，此时电流表的示数为I ，重力加速度为g ，下列说法正确的是 ： （ ）A ．电动机两端电压为IRB ．原线圈中的电流为I nCD0I U -2．一理想变压器原､副线圈匝数比n 1：n 2=11：5.原线圈与正弦交变电源连接,输入电压u 如图所示.副线圈仅接入一个10 Ω的电阻.则( )A ．流过电阻的电流是20 AB ．与电阻并联的电压表的示数是VC ．经过1分钟电阻发出的热量是6×103J D ．变压器的输入功率是1×103W3．如图为正弦规律变化的交变电流的波形，其电流的有效值为 （ ）A ．12A B ．2A C ． D ．4．一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，周期为T ．从中性面开始计时，当t ＝112T 时，线圈中感应电动势的瞬时值为3 V ，则此交流电的有效值为（ ）A ．6√2 VB ．3 VC ．3√2 VD ．6 V5．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21P P 分别为( )A ．PR kU ，1nB ．2P R kU ⎛⎫ ⎪⎝⎭，1n C ．PR kU ，21n D ．2P R kU ⎛⎫ ⎪⎝⎭，21n6．如图为远距离输电的示意图，若电厂输出电压u 1＝sin100πt (V)，则下列表述不正确的是 （ ）A ．U 1＜U 2，U 3＞U 4B ．U 1＝220 VC ．若U 2提高为原来的10倍，输电线上损失的功率为原来的1100D ．用户得到的交变电流频率为25 Hz二、多选题7．如图所示，在远距离输电过程中，若保持原线圈的输入功率不变，下列说法正确的是（ ）A ．升高1U 会减小输电电流2IB ．升高1U 会增大线路的功率损耗C ．升高1U 会增大线路的电压损耗D ．升高1U 会提高电能的利用率8．如下图所示，某变压器有两个线圈，如果把它当作降压变压器，则 （ ）A ．线圈L 1接电源B ．线圈L 2接电源C ．原副线圈电压之比5∶1D ．原副线圈电压之比1∶5三、解答题9．有一个阻值为R 的电阻，若将它接在电压为20V 的直流电源上时，消耗的电功率为P ；若将它接在图中的理想变压器的次级线圈两端时，消耗的电功率为P/2．已知变压器输入的是正弦交流电，其电压的最大值为200V ，不计电阻阻值随温度的变化， 求：（1）理想变压器次级线圈两端电压的有效值． （2）此变压器的原、副线圈的匝数之比．10．一小型发电机通过升压、降压变压器把电能输送给某工厂，已知发电机的输出功率为为50 kW ，输出电压为500 V ，升压变压器原、副线圈匝数比为1:5，两个变压器间的输电导线的总电阻为15 Ω，降压变压器的输出电压为220 V ，变压器本身的损耗忽略不计，在输电过程中电抗造成电压的损失不计，求：（1）升压变压器副线圈两端的电压；（2）输电线上损耗的电功率；（3）降压变压器原、副线圈的匝数比．（4）该厂安装的都是“220V 40W”的电灯，不考虑其他电器，则允许同时开多少盏灯？参考答案1．A 【解析】电动机电路属于非纯电阻电路，则欧姆定律不适用．因此电动机两端的电压不能为IR ，故A 错误；因为原副线圈的匝数比为n ，且电流表读数为I ，则由理想变压器的原副线圈的电流与匝数成反比得，原线圈的电流为In，故B 正确；原线圈接正弦交流电压u=U 0sinωt ，由理想变压器的原副线圈的电压与匝数成正比得，电动机两端的电压U =消耗的电功率为P =C 正确；电动机消耗的功率为线圈内阻消耗的功率与输出功率之和，输出功率2P I R mgv ==，解得：v = ，故D 正确；此题选择错误的选项，故选A ．点睛：电动机内有线圈则属于非纯电阻电路，所以电动机的输入功率等于电动机的线圈消耗功率与电动机的输出功率之和． 2．D 【详解】AB ．由图象可知，原线圈中电压的有效值为220V ，根据电压与匝数成正比可知，副线圈的电压有效值为100V ，与电阻并联的电压表的示数是100V ，流过电阻的电流1001010I A == 所以AB 错误； C ．由22100606000010U Q t J R ==⨯=所以经过60s 电阻发出的热量是60000J ，所以C 错误；D.由图象可知，原线圈中电压的有效值为220V ，根据电压与匝数成正比可知，副线圈的电压有效值为100V ，副线圈的电阻为10Ω，所以输出功率2100100010P W ==输入功率等于输出功率，所以D 正确． 故选D 。
2020-2021学年高二下学期物理人教版选修3-2第五章 交变电流强化题 含答案
2020—2021（人教）物理选修3—2第5章：交变电流强化题含答案人教选修3—2第5章：交变电流1、如图所示，单匝矩形线圈的一半放在具有理想边界的匀强磁场中，线圈轴线OO′与磁场边界重合．线圈按图示方向匀速转动．若从图示位置开始计时，并规定电流方向沿a→b→c→d→a为正方向，则线圈内感应电流随时间的变化图象是下列图中的()2、下列关于交流电的几种说法中，正确的是()A．交流电气设备上所标的电压、电流值是峰值B．交流电流表和交流电压表测得的值是瞬时值C．跟交流有相同热效应的直流的值是交流的有效值D．跟直流有相同热效应的交流的值是交流的有效值3、如图所示,三只完全相同的灯泡a、b、c分别与电阻R、电感L,电容C串联,再将三者并联,接在220V、50Hz的交变电压两端,三只灯泡亮度相同.若接在220V,100Hz的交变电压两端,则( )A.三只灯泡亮度不变B.三只灯泡都将变亮C.a亮度不变,b变亮,c变暗D.a亮度不变,b变暗,c变亮4、(多选)如图甲所示为一自耦变压器，变压器的原线圈AB端输入电压如图乙所示，副线圈电路中定值电阻R0＝11 Ω，电容器C的击穿电压为22 V，移动滑动触头使电容器刚好不会被击穿，所有电表均为理想电表，下列说法正确的是()A．电压表的示数为220 VB．原、副线圈的匝数比为10:1C．电流表的示数等于通过电阻R0的电流D．原线圈AB端输入电压的变化规律为u＝311sin100πt V5、如图所示,某发电机输出功率是100kW,输出电压是250V,从发电机到用户间的输电线总电阻为8Ω,要使输电线上的功率损失为发电机输出功率的5%,而用户得到的电压正好为220V,则升压变压器和降压变压器原、副线圈匝数比分别是( )A.16:1 190:11B.1:16 11:190C.1:16 190:11D.16:1 11:1907、如图所示的电路,有直流和交流成分的电流通过,为了尽量减少R2上的交流成分,应( )A.选用自感系数较大的线圈和电容较小的电容器B.选用自感系数较小的线圈和电容较大的电容器C.选用自感系数较小的线圈和电容较小的电容器D.选用自感系数较大的线圈和电容较大的电容器8、某发电机产生的交变电动势为e=50sin100πt(V),对此电动势,下列表述正确的是( )A.最大值是50VB.频率是100HzC.有效值是25VD.周期是0.01s9、如图为远距离输电示意图,升压变压器和降压变压器均为理想变压器,R为输电线的等效电阻。
2020届人教版物理选修3-2教材习题：第五章第二节描述交变电流的物理量含答案
教材习题点拨教材问题全解思考与讨论1．统观一个周期的时间内，电流大小为1 A 的时间为0.4 s ，电流大小为2 A 的时间为0.6 s ，分别计算出这两段时间内电阻上产生的热量，二者之和即为1 s 内电阻R 上产生的热量。
2．根据电流有效值的物理意义，设这个电流大小为I ，I 21Rt 1＋I 22Rt 2＝I 2RT ，代入数据可得I ＝705 A 。
教材习题全解1．我国电网中交变电流的周期是0.02 s ，1 s 内电流方向发生多少次改变？答案：100次点拨：我国交变电流的周期0.02 s ，频率50 Hz ，由于一个周期内电流的方向改变2次，所以1 s 内电流的方向改变100次。
2．一个电容器，当它的两个极板间的电压超过10 V 时，其间的电介质就可能被破坏而不再绝缘，这个现象叫做电介质的击穿，这个电压叫做这个电容器的耐压值。
能否把这个电容器接在交流电压是10 V 的电路两端？为什么？答案：不能接10 V 交变电压。
点拨：由题意可知，加在这个电容器上电压的最大值不能超过10 V ，显然不能接在交流电压是10 V 的电路两端，因为题中交流电压10 V 指的是有效值，其最大值为10 2 V ，超过了电容器的耐压值。
3．一个灯泡，上面写着“220 V 40 W ”。
当它正常工作时，通过灯丝电流的峰值是多少？答案：0.255 A点拨：根据灯泡的额定电压和额定功率，可以求得其电流的有效值I ＝P U≈0.18 A ，因为灯泡用的是正弦式交流电，最大值为有效值的2倍，所以有效值为I m ＝2I ≈0.255 A 。
4．下图是一个正弦式电流的波形图。
根据图象求出它的周期、频率、电流的峰值、电流的有效值。
某正弦式电流的图象答案：0.2 s 5 Hz 10 A 7.07 A点拨：从图中可以直接读出交变电流的周期是0.2 s，电流的峰值10 A，由于是正弦交流电，有效值I有＝22I m＝7.07 A。
5．有一个电热器，工作时的电阻为50 Ω，接在电压为u＝U m sin ωt的交流电源上，其中U m＝311 V，ω＝100π s－1。
人教版高二选修3-2第五章交变电流单元测试含答案解析
人教版高二选修3-2第五章交变电流单元测试学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．某正弦式交变电流的电流i随时间t变化的图像如图所示.由图可知（）A．电流的最大值为10AB．电流的有效值为10AC．该交流电的周期为0.03sD．该交流电的频率为0.02Hz2．当交流发电机的转子线圈平面与磁感线平行时，电流方向如图所示，当转子线圈平面旋转到中性面位置时（）A．线圈中的感应电流最大，方向将不变B．线圈中的感应电流最大，方向将改变C．线圈中的感应电流等于零，方向将不变D．线圈中的感应电流等于零，方向将改变3．如图所示的电路中，L为电感线圈，C为电容器，A、B为两个相同的灯泡，将它们接在交流电源上，两个灯泡的亮度一样.保持电源电压不变，某一时刻A灯泡变暗，B 灯泡变亮，造成这一现象的原因可能是（）A．电源的频率增大B．电源的频率减小C ．电感线圈短路D ．电容器被击穿4．小型交流发电机中的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的关系如图所示.此线圈与一个阻值R=10Ω的电阻构成闭合电路，不计电路的其他电阻.关于通过电阻的电流，下列说法中正确的是（）A ．交变电流的周期为0.125sB ．交变电流的频率为8HzC ．交变电流的有效值为√2AD ．交变电流的最大值为4 A5．如图所示，交流发电机的矩形线圈边长ab=cd=0.2m ，ad=bc=0.4m ，线圈匝数为50匝，线圈的总电阻r=lΩ，线圈在磁感应强度B=0.2T 的匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以100/r s π的转速匀速转动，外接电阻R=9Ω，电压表为理想交流电表，则（）A ．图甲中交流电压表的示数为B ．图甲中电阻K 上消耗的电功率为C ．如图乙所示，外电路接原、副线圈匝数之比12:3:1n n =的理想变压器时，电阻R 上消耗的电功率最大D ．如图乙所示，外电路接原、副线圈匝数之比12:1:3n n =的理想变压器时，电阻及上消耗的电功率最大6．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为10：1，b 是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想交流电表，从某时刻开始在原线圈两端加上交变电压，其瞬时值表达式为()1u t V π=，则 （）A．当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为B．单刀双掷开关由a拨到b后，原线圈的输入功率变为原来的4倍C．单刀双掷开关与a连接，在滑动变阻器的滑片P向上移动的过程中，电压表和电流表的示数均变小D．当单刀双掷开关由a拨向b时，电压表和电流表的示数均变小二、多选题7．图为某小型水电站的电能输送示意图，A为升压变压器，其输入功率为P1，输出功率为P2，输出电压为U2；B为降压变压器，其输入功率为P3，输入电压为U3，若A、B 均为理想变压器，输电线的总电阻为r，则下列关系式中正确的是（）A．P1>P2B．P2>P3C．U2>U3D．U2=U38．如右图所示，N匝矩形导线框在磁感应强度为B的匀强磁场中绕轴OO′匀速转动，线框面积为S，线框的电阻、电感均不计，外电路接有电阻R、理想电流表A和二极管D。
2020-2021学年高二下学期物理人教版选修3-2第5章：交变电流含答案
2020—2021（人教版）物理选修3—2第5章：交变电流含答案人教选修3—2第5章：交变电流A．当金属杆从圆环最高点向最低点转动的过程中，流过外电阻的电流先变大后变小A．此交流电动势的有效值为311 2 V3、关于扼流圈的说法,正确的是( )A.扼流圈是利用电感阻碍交变电流的作用制成的B.低频扼流圈用来"通低频,阻高频"C.高频扼流圈用来"通直流,阻交流"D.高频扼流圈对高频交变电流阻碍作用较小,对低频交变电流阻碍作用很大4、如图甲所示是小型交流发电机的示意图,两磁极N 、S 间的磁场可视为水平方向的匀强磁场,A 为交流电流表.线圈绕垂直于磁场的水平轴OO'匀速转动,从图示位置开始计时,产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示.以下判断正确的是 ( )A.线圈转动的转速为25r/sB.电流表的示数为10AC.1s 内线圈中电流方向改变了50次D.t=0.01s 时线圈平面与中性面重合5、远距离输送一定功率的交流电,若输送电压提高到原来的n 倍,则（ ） A.输电线上损失的电压减少到原来的()1n n-B.输电线上损失的电压减少到原来的1nC.输电线上损失的电能减少到原来的()221n n -D.输电线上损失的电能不变6、电阻R 1、R 2与交流电源按照图甲的方式连接，R1＝10 Ω，R 2＝20 Ω，合上开关S 后，通过电阻R 2的正弦式交变电流i 随时间t 变化的情况如图乙所示，则( )A ．通过R 1的电流有效值是1.2 AB ．R 1两端的电压有效值是6 V7、如图所示,三只完全相同的灯泡a、b、c分别与盒子Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中的三种元件串联,再将三者并联,接在正弦交变电路中,三只灯泡亮度相同。
若保持电路两端电压有效值不变,将交变电流的频率增大,观察到灯a变暗、灯b变亮、灯c亮度不变。
则三个盒子中的元件可能是( )A.Ⅰ为电阻,Ⅱ为电容器,Ⅲ为电感器B.Ⅰ为电感器,Ⅱ为电阻,Ⅲ为电容器C.Ⅰ为电感器,Ⅱ为电容器,Ⅲ为电阻D.Ⅰ为电容器,Ⅱ为电感器,Ⅲ为电阻8、矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时,产生的感应电动势的最大值为50V,当该线圈由图所示位置转过30°时,线圈中的感应电动势大小为( )A.50VB.25VC.25VD.10V9、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,采用高压输电是为了( )A.节省输电导线的材料B.减少输电线上的能量损失C.根据需要调节交变电流的频率D.加快输电的速度10、(多选)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.下列说法中正确的是()A．当线框磁通量为零时，感应电动势也为零11、如图所示,图甲、图乙中用交流电源,图丙、图丁中用直流电源,各电路图中灯泡、电容器、电压表示数都相同,则下列说法正确的是( )A.灯L1比灯L2亮B.灯L3也能发光,但亮度最暗C.灯L2和L4亮度相同D.灯L4比灯L1亮12、(双选)在阻值为10Ω的电阻两端加上如图所示的交流电压,则以下说法中正确的是( )A.电压的有效值为10VB.电阻消耗的电功率为5WC.通过电阻的电流有效值为 AD.电阻每秒钟产生的热量为10J13、如图是远距离输电的示意图,变压器均为理想变压器,发电机的输出电压恒定,输电线上损耗的功率为△P.变压器原副线圈的电压以及电流用图中的量表示.则当用户用电处于高峰期时,下列说法正确的是( )A.U2变大 B.U4变小 C.△P变小 D.I1变小(1)感应电动势的峰值．2020—2021（人教版）物理选修3—2第5章：交变电流含答案人教选修3—2第5章：交变电流A．当金属杆从圆环最高点向最低点转动的过程中，流过外电阻的电流先变大后变小【答案】BDA．此交流电动势的有效值为311 2 VC．线圈在磁场中转动的角速度为100 rad/sD．在一个周期内电阻R上产生的热量是4.84 J【解析】由图象可知该交流电动势的最大值为311 V，则其有效值E＝Em2＝220 V，选项A错误；在一个周期内电阻R上产生的热量Q＝E2RT＝4.84 J，选项D正确；由图象可知该交流电周期T＝0.02 s，其频率f＝1T＝50 Hz，选项B错误；线圈在磁场中转动的角速度ω＝2πT＝100πrad/s，选项C错误．【答案】D3、关于扼流圈的说法,正确的是( )A.扼流圈是利用电感阻碍交变电流的作用制成的B.低频扼流圈用来"通低频,阻高频"C.高频扼流圈用来"通直流,阻交流"D.高频扼流圈对高频交变电流阻碍作用较小,对低频交变电流阻碍作用很大【答案】A4、如图甲所示是小型交流发电机的示意图,两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场,A 为交流电流表.线圈绕垂直于磁场的水平轴OO'匀速转动,从图示位置开始计时,产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示.以下判断正确的是( )A.线圈转动的转速为25r/sB.电流表的示数为10AC.1s内线圈中电流方向改变了50次D.t=0.01s时线圈平面与中性面重合【答案】B [解析]周期T=0.02s,转速n==r/s=50r/s,A错误;由图乙可知,交变电流的最=10A,由于电流表的示数为有效值,故示数I=A=10A,B正确;交流电的频率为大值是Im50Hz,每个周期内电流方向改变2次,故1s内线圈中电流方向改变了100次,C错误;t=0.01s 时线圈中的感应电流达到最大,感应电动势最大,则穿过线圈的磁通量变化最快,磁通量为0,故线圈平面与磁场方向平行,与中性面垂直,D错误.5、远距离输送一定功率的交流电,若输送电压提高到原来的n倍,则（）A.输电线上损失的电压减少到原来的()1n n-B.输电线上损失的电压减少到原来的1nC.输电线上损失的电能减少到原来的()221n n -D.输电线上损失的电能不变 【答案】B【解析】输送的功率一定,根据P=UI,可知输电电压越高,输电电流越小,若输送电压提高到原来的n 倍,则电流减小到原来的1n ,根据U Ir ∆=,可知输电线上损失的电压减少到原来的1n,故A 错误,B 正确；根据2P R I =损,可知输电线上损失的功率减少到原来的21n,则输电线上损失的电能减少到原来的21n,故C、D错误.A ．通过R 的电流有效值是1.2 A【答案】B7、如图所示,三只完全相同的灯泡a、b、c分别与盒子Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中的三种元件串联,再将三者并联,接在正弦交变电路中,三只灯泡亮度相同。
2020-2021学年度高二物理人教版选修3-2第五章交变电流单元练习含答案解析
【最新】度高二物理人教版选修3-2第五章交变电流单元练习学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．如图所示为一交变电流的图象，则该交变电流的有效值为多大（ ）A ．I 0 BI 0 C +I 0 D 2．交流发电机在工作时产生的电动势为e =Em sinωt ，若将电枢的转速提高一倍，同时将电枢所围面积减小一半，其他条件不变，则其电动势变为（ ） A ．e =E m sin ωt2 B ．e =2E m sin ωt2 C ．e =E m sin2ωt D ．e =2E m sin2ωt3．小型手摇发电机线圈共N 匝，每匝可简化为矩形线圈abcd ，磁极间的磁场视为匀强磁场，方向垂直于线圈中心轴'OO ，线圈绕'OO 匀速转动，如图所示，矩形线圈ab 边和cd 边产生的感应电动势的最大值都为e 0，不计线圈电阻，则发电机输出电压A ．峰值是0eB ．峰值为20eC ．有效值为02Ne D 04．一矩形线圈，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t 的变化如图所示．下列说法中正确的是（ ）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小D．t４时刻线圈位于中性面5．如图所示，三个灯泡是相同的，而且耐压足够，电源内阻忽略．当单刀双掷开关S 接A时，三个灯亮度相同，那么S接B时（）A．三个灯亮度相同B．只有丙灯不亮，乙灯最亮C．甲灯和乙灯亮度相同，丙灯不亮D．甲灯最亮，丙灯不亮6．如图，理想变压器的原、副线圈电路中接有四只规格相同的灯泡，原线圈电路接在电压恒为U0的交变电源上．当S断开时，L1、L2、L3三只灯泡均正常发光；若闭合S，已知灯泡都不会损坏，且灯丝电阻不随温度变化，则（）A．灯泡L1变亮B．灯泡L2变亮C．灯泡L3亮度不变D．灯泡L4正常发光7．如图甲所示，一理想变压器原线圈接上如图乙所示的正弦交流电，与副线圈相连的两个灯泡规格均为“110V 40W”，电表均为理想电表，原、副线圈匝数比为2：1，开关K闭合前，电路正常工作．则闭合开关K后A．灯泡将烧毁B．电流表示数增大C．经过灯泡的交流电频率为25HzD ．变压器的输入功率增大一倍8．如下图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n 1：n 2=5：1，电阻R =20Ω，L 1、L 2为规格相同的两只小灯泡，S 1为单刀双掷开关．原线圈接正弦交变电源，输入电压u 随时间t 的变化关系如图乙所示．现将S 1接1、S 2闭合，此时L 2正常发光．下列说法正确的是（ ）A ．输入电压u 的表达式u =20sin （100πt ）VB ．只断开S 2后，L 1、L 2均正常发光C ．只断开S 2后，原线圈的输入功率增大D ．若S 1换接到2后，R 消耗的电功率为0.8W9．图为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器，升压变压器T 的原、副线圈匝数分别为n 1、n 2 ．在T 的原线圈两端接入一电压sin m u U t ω=的交流电源，若输送电功率为P ，输电线的总电阻为2r ，不考虑其它因素的影响，则输电线上损失的电功率为( )A ．212()4mU n n rB ．221()4mU n n rC ．22124()()mn P r n U D ．22214()()mn P r n U 10．远距离输送一定功率的交变电流，若输送电压升高为原来的n 倍，关于输电线上由电阻造成的电压损失和功率损失的说法中，正确的是（ ）①输电线上的电功率损失是原来的1n ； ②输电线上的电功率损失是原来的21n ；③输电线上的电压损失是原来的1n；④输电线上的电压损失是原来的n 倍． A ．①③B ．①④C ．②③D ．②④11．如图为远距离高压输电的示意图，关于远距离输电，下列表述正确的是（ ）A ．增加输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失B ．高压输电是通过减小输电电流来减少电路的发热损耗C ．在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越小D ．高压输电必须综合考虑各种因素，不一定是电压越高越好12．如图甲所示为理想调压变压器，原线圈A 、B 端的输入电压如图乙所示，则当此变压器工作时，以下说法正确的是A ．若滑动触头P 处于某一确定位置，当变阻器R 的滑动触头下滑时，电流表示数将变小B ．若滑动触头P 处于某一确定位置，当变阻器R 的滑动触头上滑时，电压表示数增大C ．若滑动触头P 和变阻器R 的滑动触头同时上移，则电流表示数一定变大D ．若变阻器最大阻值为100Ω，且变阻器R 的滑动触头置于最上端，则在滑动触头P 滑动的过程中，电流表的电流变化范围为0～2.2 A二、多选题13．某发电站采用高压输电向外输送电能．若输送的总功率为P 0，输电电压为U ，输电导线的总电阻为R ．则下列说法正确的是A ．输电线上的电流U I R =B ．输电线上的电流0PI U=C ．输电线上损失的功率20()P P R U=D．输电线上损失的功率2U PR=14．如图甲所示，50匝矩形闭合导线框．ABCD处于磁感应强度大小B=10T的水平匀强磁场中，线框电阻不计．线框匀速转动时所产生的正弦交变电压图象如图乙所示．把该交变电压加在图丙中理想变压器的P、Q两端．已知变压器的原线圈I和副线圈Ⅱ的匝数比为5:1，交变电流表为理想电表，电阻R=1Ω，其他各处电阻不计，以下说法正确的是A．t=0.1 s时，电流表的示数为0B．副线圈中交变电流的频率为5 HzC．线框面积为15πm2D．0.05 s线圈位于图甲所示位置15．如图所示,边长为L，匝数为N，电阻不计的正方形线圈abcd在磁感应强度为B的匀强磁场中绕转轴OO′以恒定角速度ω转动，轴OO′垂直于磁感线，在线圈外接一含有理想变压器的电路，变压器原、副线圈的匝数分别为n1和n2．下列判断正确的有( )A．在图示位置时线框中磁通量为零，感应电动势为NBωL2B．电压表V1示数为NBωL2C．穿过变压器原、副线圈的磁通量的变化率相等D．当可变电阻R的滑片P向下滑动时，变压器的输入功率变大三、解答题16．如图所示，匀强磁场B=1.0T，有一个N=15匝的矩形线圈，其ab=0.2m，bc=0.1m，线圈电阻r=1Ω，在磁场中绕垂直磁场中心轴OO′转动，转速n=300转/min，线圈两端接有“6V、12W”的灯泡，当线圈通过中性面时开始计时，求：（1）线圈中感应电动势的瞬时值表达式；（2）灯泡消耗的实际功率．17．如图所示，某水电站发电机的输出功率为100kW，发电机的电压为250V，通过升压变压器升高电压后向远处输电，输电线总电阻为8Ω，在用户端用降压变压器把电压降为220V．若输电线上损失的功率为5kW，不计变压器的损耗．求：(1)升压变压器的输出电压U2(2)降压变压器的匝数比(3)若要将输电线上损失的功率降低到原来的1/100，通过计算得出在其他条件不变的情况下，可将升压变压器的匝数比n1:n2改为多少？18．如图中所示，理想变压器B的原线圈跟副线圈的匝数比n1∶n2=2∶1，交流电源电压U1=220 V，F为熔断电流为I0=1.0 A的保险丝，负载为一可变电阻.(1)电阻两端的电压U2多大？(2)当电阻R=100 Ω时，保险丝能否被熔断?(3)要使保险丝不被熔断，电阻R的阻值应不小于多少?参考答案1．B 【详解】设交流电电流的有效值为I ，周期为T ，电阻为R ． 则有：22200()22 2T TI RT I R I R +=⋅⋅ ，解得：I 0； A. I 0，与结论不相符，选项A 错误；B.I 0，与结论相符，选项B 正确； C.+I 0，与结论不相符，选项C 错误； D.，与结论不相符，选项D 错误； 2．C 【解析】在未改变前E m =NBSω，改变后E m ′=NB 12S2ω=NBSω=E m ，其电动势瞬时值为e ′=E m sin2ωt ，选C 。
人教版高中物理选修32第五章《交变电流》单元测试题(解析版)
人教版高中物理选修32第五章《交变电流》单元测试题（解析版）一、单项选择题(每题只要一个正确答案)1.某变压器原、副线圈匝数比为55∶9，原线圈所接电源电压按如下图规律变化，副线圈接有负载．以下判别正确的选项是()A．输入电压的最大值为36 VB．原、副线圈中电流之比为55∶9C．变压器输入、输入功率之比为55∶9D．交流电源有效值为220 V，频率为50 Hz2.用220 V的正弦交流电经过理想变压器对一负载供电，变压器输入电压是110 V，经过负载的电流图象如下图，那么()A．输入电压的最大值是110 VB．变压器输入功率约为3.9 WC．变压器原、副线圈匝数比是1∶2D．负载电流的函数表达式i＝0.05sin (100πt＋)A23.如图为理想变压器原线圈所接电源电压波形，原、副线圈匝数比为n1∶n2＝10∶1，串联在原线圈电路中的电流表示数为1 A，以下说法正确的选项是()A．变压器输入端所接电压表的示数为20VB．变压器输入功率为100 WC．变压器输入的交流电的频率为100 HzD．假定n1＝100匝，那么副线圈处穿过每匝线圈的磁通质变化率的最大值为2Wb/s4.某水电站，用总电阻为5 Ω的输电线给940 km外的用户送电，其输入电功率是3×106kW.现用500 kV电压输电，那么以下说法正确的选项是()A．输电线上保送的电流大小为1×105AB．输电线上损失电压为30 kVC．该输电系统的输电效率为95%D．假定改用10 kV电压输电，那么输电线上损失的功率为4.5×108kW5.如下图，L1和L2是高压输电线，甲、乙是两只互感器，假定n1∶n2＝1 000∶1，n3∶n4＝1∶100，图中电压表示数为220 V、电流表示数为10 A，那么高压输电线的送电功率为()A． 2.2×103WB． 2.2×10－2WC． 2.2×108WD． 2.2×104W6.在远距离输电中，输电线电阻一定，保送电功率一定，假设将输电电压提高到原来的10倍，那么输电线上消耗的功率减小到原来的()A． 10倍B．C． 100倍D．7.在图中L为电感线圈，C为电容，A、B为两只相反的灯泡，将它们接在电压为u的交流电源上，两只灯泡的亮度一样．假定坚持电源电压不变，而将电源频率增大，以下说法中正确的选项是()A．两灯泡的亮度不变B． A灯泡亮度不变，B灯泡变亮C． A灯泡变暗，B灯泡变亮D． A灯泡变亮，B灯泡变暗8.如下图，在A、B直接入正弦交流电U1＝220 V，经过理想变压器和二极管D1、D2给阻值R＝20 Ω的纯电阻负载供电，D1、D2为相反的理想二极管，正向电阻为0，反向电阻无量大，变压器原线圈n1＝110匝，副线圈n2＝20匝，Q为副线圈正中央抽头，为保证平安，二极管的反向耐压值至少为U0，设电阻R上消耗热功率为P，那么有()A．U0＝40V，P＝80 WB．U0＝40 V，P＝80 WC．U0＝40V，P＝20 WD．U0＝40 V，P＝20 W9.一正弦交流电的电流随时间变化规律图象如下图，由图可知()A．用电流表测该电流其示数为14.1 AB．该交流电流的频率为100 HzC．该交流电流经过10 Ω电阻时，电阻消耗的电功率为1 000 WD．该交流电流瞬时值表达式为i＝10sin 628t(A)10.一台发电机的结构表示图如下图，其中N、S是永世磁铁的两个磁极，它们的外表呈半圆柱面外形．M是圆柱形铁芯，铁芯外套有一矩形线圈，线圈绕铁芯M中心的固定转轴匀速转动．磁极与铁芯之间的缝隙中构成方向沿半径的辐向磁场．假定从图示位置末尾计时电动势为正值，以下图象中能正确反映线圈中感应电动势e随时间t变化规律的是()A．B．C．D．11.随着社会经济的开展，人们对动力的需求也日益扩展，节能变得越来越重要．某发电厂采用升压变压器向某一特定用户供电，用户经过降压变压器用电，假定发电厂输入电压为U1，输电导线总电阻为R，在某一时段用户需求的电功率为P0，用户的用电器正常任务的电压为U2，在满足用户正常用电的状况下，以下说法正确的选项是()A．输电线上损耗的功率为B．输电线上损耗的功率为C．假定要增加输电线上损耗的功率，可以采用更高的电压输电D．采用更高的电压输电会降低输电的效率12.某矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，发生的感应电动势为e＝E m sinωt.假定将线圈的转速添加1倍，坚持其他条件不变，那么发生的感应电动势为()A．e＝E m sin 2ωtB．e＝2E m sin 2ωtC．e＝2E m sin 4ωtD．e＝4E m sin 2ωt13.如下图，理想变压器原线圈接一交流电源，副线圈回路中有一定值电阻R和两个小灯泡L1、L2，最后电键S是断开的，现闭合电键S，那么()A．副线圈两端电压变大B．灯泡L1变亮C．电流表A1示数变大D．电阻R中的电流变小14.如下图，一线圈在匀强磁场中匀速转动，经过图示位置时()A．穿过线圈的磁通量最小，磁通质变化率最大B．穿过线圈的磁通量最大，磁通质变化率最大C．穿过线圈的磁通量最大，磁通质变化率最小D．穿过线圈的磁通量最小，磁通质变化率最小15.(多项选择)一个矩形线圈在匀强磁场中匀角速转动，发生交变电动势的瞬时表达式为e＝10 sin 4πt V，那么()A．该交变电动势的频率为2 HzB．零时辰线圈平面与磁场方向垂直C．t＝0.25 s时，e到达最大值D．在1 s时间内，线圈中电流方向改动100次二、多项选择题16.(多项选择)如下图，甲、乙两图中用交流电源，丙、丁两图中用直流电源，各电路图中灯泡、电容器、电压表示数都相反，那么以下说法正确的选项是()A．灯L1比灯L2亮B．灯L3也能发光，但亮度最暗C．灯L2和L4亮度相反D．灯L4比灯L1亮17.(多项选择)如下图的电路中，P为滑动变阻器的滑片，坚持理想变压器的输入电压U1不变，闭合开关S，以下说法正确的选项是()A．P向下滑动时，灯L变亮B．P向下滑动时，变压器的输入电压不变C．P向上滑动时，变压器的输入电流变小D．P向上滑动时，变压器的输入功率变大18.(多项选择)如下图，理想变压器原、副线圈的匝数比为11∶2，原线圈两端的输入电压u＝220sin 100πt(V)，电表均为理想电表，滑动变阻器R接入电路局部的阻值为10 Ω.以下表达中正确的选项是()A．该交流电的频率为50 HzB．电压表的读数为42VC．电流表的读数为4 AD．假定滑动变阻器的滑片P向a端移动，电流表的读数变大19.(多项选择)线圈在匀强磁场中转动发生的交变电流电动势e＝10sin 20πt(V)，那么以下说法正确的选项是()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＝0.1 s时，交变电流将改动方向D．t＝0.4 s时，e有最大值10V20.(多项选择)如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，电阻R＝22 Ω，各电表均为理想电表，副线圈输入电压的变化规律如图乙所示．以下说法正确的选项是()A．输入电压的频率为100 HzB．电压表的示数为220 VC．电流表的示数为1 AD．电阻R消耗的电功率是22 W三、实验题21.有一个教学用的可拆变压器，如图甲所示，它有两个外观基本相反的线圈A、B，线圈外部还可以绕线．(1)某同窗用一多用电表的同一欧姆挡先后测量了A、B线圈的电阻值，指针区分对应图乙中的A、B位置，由此可推断________线圈的匝数较多(选填〝A〞或〝B〞)．(2)假设把它看成理想变压器，现要测定A线圈的匝数，提供的器材有：一根足够长的绝缘导线、一只多用电表和高压交流电源，请简明表达实验的步骤(写出要测的物理量，并用字母表示)________A线圈的匝数为nA＝________.(用所测物理量符号表示)四、计算题22.如图甲左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中R＝55 Ω，两电表为理想电流表和电压表，变压器原、副线圈匝数比为n1∶n2＝2∶1，假定原线圈接入如图乙所示的正弦交变电压．求(1)交流电压的函数表达式；(2)电流表的示数I.五、填空题23.钳型电流表的任务原理如下图．当通有交流电的导线从环形铁芯的中间穿过时，与绕在铁芯上的线圈相连的电表指针会发作偏转．由于经过环形铁芯的磁通量与导线中的电流成正比，所以经过偏转角度的大小可以测量导线中的电流．日常所用交流电的频率在中国和英国区分为50 Hz和60 Hz.现用一钳型电流表在中国测量某一电流，电表读数为10 A；假定用同一电表在英国测量异样大小的电流，那么读数将是______A．假定此表在中国的测量值是准确的，且量程为30 A；为使其在英国的测量值变为准确，应重新将其量程标定为________A.24.如下图电路，当在a，b两端加上直流电压时，L1正常发光，L2不亮；当a，b两端加上异样电压的交变电流时，L1发光亮度变暗，而L2正常发光．那么A，B区分为________和________．( 可选择：电阻、电容器、电感线圈 )25.某发电厂用2.2 kV的电压将电能保送到远处的用户，后改用22 kV的电压，在既有输电线路上保送异样的电功率，前后两种输电方式消耗在输电线上的电功率之比为________，要将 2.2 kV的电压降低到22 kV，假定变压器原线圈的匝数为180匝，那么副线圈匝数应该是________匝.26.(多项选择)如下图，某变电站用10 kV的高压向10 km外的小区供电，保送的电功率为200 kW.现要求在输电线路上损耗的功率不超越保送电功率的2%，以下不同规格的输电线中，契合要求的是27.有一正弦交流电源，如下图，电压有效值U＝120 V，频率为f＝50 Hz，向一霓虹灯供电，假定霓虹灯的激起电压和熄灭电压均为U0＝60V，试预算在一个小时内，霓虹灯发光时间为________ s.六、简答题28.如下图，把两个没有导线相连的线圈套在同一个闭合铁芯上，一个线圈(原线圈)经过开关可以衔接到交流电源或直流电源的两端，另一个线圈(副线圈)连到小灯泡上．衔接电路，接通电源，小灯泡能发光．(1)两个线圈并没有衔接，小灯泡为什么会发光？(2)小灯泡两端的电压与先生电源的输入电压相等吗？答案解析1.【答案】D【解析】由＝得，输入电压的最大值为36V，A选项错误；原、副线圈中电流之比＝＝，故B选项错误；理想变压器输入功率与输入功率相等，C错误；由图象易知D选项正确．2.【答案】B【解析】输入电压的最大值是110V，故A错误；负载的功率P＝UI＝110×W≈3.9 W，输入功率等于输入功率，故B正确；变压器原、副线圈匝数比等于电压之比220∶110＝2∶1，故C错误；负载电流的函数表达式i＝0.05sin 100πt A，故D错误．3.【答案】D【解析】由u－t图象可知，变压器原线圈所加交变电压的有效值U1＝200 V，将此值代入＝和＝，解得变压器输入端电压和电流区分为U2＝U1＝×200 V＝20 V，I2＝I1＝×1 A ＝10 A，故变压器输入端所接电压表的示数为20 V，输入功率为P2＝U2I2＝20×10 W＝200 W，选项A、B错误；由u－t图象知交变电流的周期T＝0.02 s，故其频率f＝＝Hz＝50 Hz，选项C错误；由法拉第电磁感应定律可得U2＝n2，那么副线圈处穿过每匝线圈的磁通质变化率的最大值为＝＝×Wb/s＝2Wb/s，选项D正确．4.【答案】B【解析】I＝＝A＝6×103A，A选项错误；U损＝IR＝6×103×5 V＝30 kV，B选项正确；P损＝I2R＝1.8×108W，η＝×100%＝94%，C选项错误；D选项，损失的功率大于输入的功率，显然是错误的．5.【答案】C【解析】由电流互感器知高压输电线中电流I＝1 000 A，由电压互感器知高压U＝220×103V，那么高压输电线功率P＝UI＝2.2×108W.6.【答案】D【解析】设电线上的电阻为r，那么设变化前为：P＝UI，电线上的消耗功率为ΔP＝I2r保送电压提高10倍，保送功率不变，所以电流变为I，那么电线上消耗的功率变为ΔP′＝(I)2r＝I2r＝ΔP，应选D.7.【答案】C【解析】频率越大，电感线圈的感抗越大，电容器的容抗越小，所以，将电源的频率增大时，A灯变暗，B灯变亮．8.【答案】C【解析】在A、B直接入正弦交流电U1＝220 V，有：＝，得有效值U2＝40 V．而二极管的反向耐压值至少为U0，它是最大值，所以U0＝40V，Q为副线圈正中央抽头，那么R两端电压为20 V，所以R消耗的热功率为P＝＝W＝20 W，应选C.9.【答案】C【解析】电表测量的是有效值，故I＝＝10 A，故A错误；由图可知T＝0.02 s，故频率为f＝＝50 Hz，故B错误；消耗的功率为P＝I2R＝102×10 W＝1 000 W，故C正确；角速度为ω＝＝100π rad/s该交流电流瞬时值表达式为i＝10sin 100πt(A)，故D错误．10.【答案】D【解析】由于发电机外部相对两磁极为外表呈半圆柱面外形，磁极与铁芯之间的缝隙中构成方向沿半径的轴向磁场，所以距转轴距离相等的各点磁感应强度大小相等，依据法拉第电磁感应定律可知回路中发生大小恒定的感应电动势，故A、B错误；当线圈转到竖直位置时，回路中感应电动势反向，所以C错误，D正确．11.【答案】C【解析】设发电厂输入功率为P，那么输电线上损耗的功率ΔP＝P－P0，ΔP＝I2R＝，A、B错误．在保送功率一定的状况下，采用更高的电压输电，可以减小输电线上的电流，故可以增加输电线上损耗的功率，C正确．在保送功率一定的状况下，采用更高的电压输电，输电线上损耗的功率增加，故可提高输电的效率，D错误．12.【答案】B【解析】依据公式E m＝NBSω可得交流电的最大值变为原来的2倍，依据公式ω＝2πn可得角速度变为原来的2倍，故发生的感应电动势为：e＝2E m sin 2ωt，应选B.13.【答案】C【解析】理想变压器原、副线圈电压比等于匝数比，即＝，原线圈电源不变，原副线圈匝数不变，所以副线圈电压不变，选项A错．副线圈中，电键闭合后，总电阻变小，总电流变大，即经过电阻R中的电流变大，选项D错．即电流表A2示数变大，依据＝知I1变大，选项C 对．副线圈两端电压不变，而电阻两端电压变大，那么L1两端电压变小，灯泡L1变暗，选项B错．14.【答案】A【解析】由图可知线圈平面与磁感线平行，应处于垂直于中性面的位置，此时穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最大，所以A正确．15.【答案】AB【解析】由瞬时表达式为e＝ 10sin 2πft V得，交变电动势的频率为2 Hz，A正确；零时辰电动势为零，磁通量最大，线圈平面与磁场方向垂直，B正确；t＝0.25 s时，e的瞬时值为零，C错误；频率2 Hz,1 s时间内，线圈中电流方向改动4次，D错误．16.【答案】CD【解析】电压表示数相反，说明交流电压的有效值相反．甲图中电容器与灯L1串联，电容器对电流有阻碍作用；乙图中电容器与灯L2并联，交变电流全部流过灯L2；丙图中电容器与灯L3串联且是直流电源，电容器隔直通交，所以没有电流流过灯L3，灯L3不亮；丁图中电容器与灯L4并联，电流全部流过灯L4.综合以上剖析，C、D两项正确．17.【答案】BD【解析】由于理想变压器输入电压不变，那么副线圈电压U2不变，滑片P滑动时，对灯泡两端的电压没有影响，故灯泡亮度不变，选项A错误；滑片P下滑，电阻变大，但副线圈电压由原线圈电压决议，那么副线圈电压不变，选项B正确；滑片P上滑，电阻减小，副线圈输入电流I2增大，那么原线圈输入电流I1增大，选项C错误；此时变压器输入功率P2＝U2I2将变大，选项D正确．18.【答案】AC【解析】依据原线圈两端输入电压的表达式可知，交流电的频率f＝＝Hz＝50 Hz，A正确；原线圈电压的有效值为U1＝220 V，由U1∶U2＝n1∶n2，得U2＝40 V，电压表的读数为40 V，B错误；电流表的读数为I＝＝4 A，C正确；假定滑动变阻器的滑片P向a端移动，接入电路的电阻增大，而U2不变，电流表示数变小，D错误．19.【答案】ABC【解析】t＝0时辰，e＝0，所以此时磁通质变化率最小，磁通量最大，故位于中心面位置，A、B 正确，t＝0.1 s时，e＝0，位于中心面位置，电流方向将发作变化，C正确，t＝0.4 s时，带入可得e＝0，D错误，应选A、B、C.20.【答案】BD【解析】由u－t图象知，电压的周期T＝2×10－2s，那么频率f＝＝50 Hz，选项A错误；副线圈电压的有效值为22 V，故原线圈电压有效值为220 V，选项B正确；副线圈的电流有效值I2＝＝1 A，I1＝I2＝0.1 A，选项C错误选项D正确．21.【答案】(1)A(2)∶用长导线绕一个n匝线圈，作为副线圈替代A线圈；∶把高压交流电源接B 线圈，测得线圈的输入电压为U；∶用A线圈换下绕制的线圈测得A线圈的输入电压为UA n【解析】(1)A由题图乙可知A位置的阻值大于B位置的阻值，由电阻定律可得A线圈的匝数多于B线圈的．(2)∶用长导线绕一个n匝线圈，作为副线圈替代A线圈；∶把高压交流电源接B线圈，测得线圈的输入电压为U；∶用A线圈换下绕制的线圈测得A线圈的输入电压为UA.那么nA＝n.22.【答案】(1)u＝220sin 100πt V(2)2 A【解析】(1)由交流电规律可知u＝u m sinωt，ω＝代入图中数据可得u＝220sin 100πt V.(2)依据理想变压器特点和欧姆定律有：＝，I＝，联立得：I＝2 A.23.【答案】1225【解析】当导线中电流的频率由50 Hz变为60 Hz时，假定导线中电流大小相反，那么它在铁芯中发生的磁场的变化率增大为原来的1.2倍，导线中为10 A电流时示数为12 A；假定电流表指针偏角相反，那么线圈中的磁通质变化率相反，导线中电流应为原来的倍，故频率为50 Hz时，电流的量程为30 A，而频率为60 Hz时电流表的量程就成为25 A了．24.【答案】电感线圈电容器【解析】电感线圈的作用是通直流阻交流，电容的作用是通交流隔直流．由题意表达A应为电感线圈、B为电容器．25.【答案】100∶11800【解析】由于前后两次保送的电功率相等，那么有IU＝I′U′，所以＝＝，＝＝100，由变压器的原理：＝，可得＝＝＝，所以n2＝1800匝．26.【答案】CD【解析】由P＝UI解得输电电流I＝＝20 A，输电线路上损耗的功率不超越P线＝200 kW×2%＝4 kW，由P线＝I2R，解得R＝10 Ω，由于输电线长度需求20 km，所以可以选择千米电阻0.5 Ω/km 以下的型号DYD100/C或型号DYD150/C，契合要求的是选项C、D.27.【答案】2 400【解析】由正弦交流电的最大值与有效值U的关系得：U m＝120V设t＝0时交流电的瞬时电压U＝0那么交流电的瞬时表达式为U＝120sin 100πt V画出一个周期内交流电的U－t图象如下图，其中阴影局部对应的时间t1表示霓虹灯不能发光的时间，依据对称性，一个周期内霓虹灯不能发光的时间为4t1，当U＝U0＝60V时，由上式得t1＝s，再由对称性求得一个周期内能发光的时间：t＝T－4t1＝s再由比例关系求得一小时内霓虹灯发光的时间为：t＝×s＝2 400 s.28.【答案】(1)当左边线圈加上交流电压时，左边线圈中就有交变电流，在铁芯中发生周期性变化的磁场，依据法拉第电磁感应定律知，在左、右线圈中都要发生感应电动势，右线圈作为电源给小灯泡供电，小灯泡就会发光．(2)左、右线圈中每一圈上磁通量的变化率都相反，假定左边匝数为n1，那么U1＝E1＝n1.假定左边匝数为n2，那么U2＝E2＝n2，故有＝；假定疏忽左边线圈的电阻那么有U1＝U电源，只需n1≠n2，小灯泡两端的电压与先生电源的输入电压就不相等．。
人教版高中物理《选修3-2》第五章交变电流单元测试卷(含解析)资料
高中物理《选修3-2》第五章交变电流单元测试卷一、单选题1．如图所示，三个灯泡相同，而且足够耐压，电源内阻忽略．单刀双掷开关S接A时，三个灯亮度相同，那么S接B时A.三个灯亮度相同B.甲灯最亮，丙灯不亮C.甲灯和乙灯亮度相同，丙灯不亮D.只有丙灯不亮，乙灯最亮2．下列说法中，正确的是A.电感对交流的阻碍作用是因为电感器存在电阻B.电容对交流的阻碍作用是因为电容器的电阻C.感抗、容抗和电阻一样，电流通过它们做功时都是电能转化为内能D.在交变电路中，电阻、感抗、容抗可以同时存在3．用U1=U和U2=kU两种电压来输送电能,若输送的功率相同,在输电线上损失的功率相同,导线的长度和材料也相同,则在两种情况下导线的横截面积之比S1∶S2为()A.k ∶1B.1∶kC.k2∶1D.1∶k24．下图所示电路中,已知交流电源电压u=200sin 100πt V,电阻R=100 Ω,则交流电流表和电压表的示数分别为() A.1.41 A,200 V B.1.41 A,141 V C.2 A,200 V D.2 A,141 V5．有两个输出电压相同的交流电源，第一个电源外接一个电阻R1，第二个电源外接一个变压器，变压器的初级线圈匝数为n1，次级线圈的匝数为n2，变压器的负载为一个电阻R2，测得两个电源的输出功率相等．则此两电阻大小之比R1∶R2为A.n1∶n2B.∶C.n2∶n1D.∶6．下列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7．如图所示，一理想变压器的原、副线圈匝数比为3∶1，图中四只灯泡完全相同，在L1、L2、L3正常发光的条件下，若断开L4，则A.L1、L2、L3变亮B.L1、L2、L3变暗C.L1变亮，L2、L3变暗D.L1变暗，L2、L3变亮8．如图所示，变压器线圈匝数分别为n1＝1100匝，n2＝60匝，n3＝45匝．现将220 V的交流电加在线圈n1两端，若需对用电器R供3 V的电压，则应A.将a接到d，b接到cB.将a接到bC.将a接到c，b接到dD.以上均不对9．根据交变电流瞬时表达式i＝5sin500t(A)可知，从开始计时起，第一次出现电流峰值所需要的时间是A.2 msB.1 msC.6.28 msD.3.14 ms10．矩形金属线圈共10匝,绕垂直于磁场方向的转轴在匀强磁场中匀速转动,线圈中产生的交流电动势e随时间t变化的情况如下图所示.下列说法中正确的是()A.该交流电动势的频率为0.2 HzB.该交流电动势的有效值为1 VC.t=0.1 s时,线圈平面与磁场方向平行D.线圈在转动过程中穿过线圈的最大磁通量为 Wb二、多选题11．某小型水电站的电能输送示意图如下图所示,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=220sin 100πt (V),降压变压器的副线圈与阻值R0=11 Ω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()A.通过R0的电流的有效值为20 AB.降压变压器T2原、副线圈两端电压之比为4∶1C.升压变压器T1的输出电压等于降压变压器T2的输入电压D.升压变压器T1的输出功率大于降压变压器T2的输入功率12．边长为L的正方形闭合线圈共n匝，在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω绕垂直于磁感线并在线圈平面内的轴匀速转动，要使线圈中的感应电流增大1倍，下列措施可采用的是A.只将角速度ω增大1倍B.只将线圈边长L增大至2LC.只将线圈匝数增加至2nD.只将磁感应强度增至2B13．发电机的路端电压为U，经电阻为r的输电线向远处的用户供电，发电机的输出功率为P，则A.输电线上的电流为B.输电线上的功率损失为C.用户得到的功率为P－()2rD.用户得到的电压为14．如下图所示,理想变压器的原、副线圈匝数比为1∶5,原线圈两端的交变电压为u=20sin 100πt (V).氖泡在两端电压达到100 V时开始发光,下列说法中正确的有()A.开关接通后,氖泡的发光频率为100 HzB.开关接通后,电压表的示数为100 VC.开关断开后,电压表的示数变大D.开关断开后,变压器的输出功率不变15．如图所示，一理想变压器由一个初级线圈和两个次级线圈组成，当此变压器工作时，初级和次级线圈的匝数、电流、电压均在图中标出，则下列几组关系式中正确的是A.，B.，C.n1I1＝n2I2＋n3I3D.＝三、填空题16．一电热器接在最大值为36 V的正弦交流电源上时产生的热功率为P,若接到某直流电源上时产生的热功率为,忽略电阻随温度的变化,则所接直流电源的电压U=V.17．如下图所示,电表均为理想的交流电表,保险丝P的熔断电流为2 A,电容器C的击穿电压为300 V.若在a、b 间加正弦交变电压,并适当地调节R接入电路中的阻值,使P恰好不被熔断,C恰好不被击穿,则电流表的读数为A,电压表的读数为V.四、计算题18．人们利用发电机把天然存在的各种形式的能(水流能、风能、煤的化学能……)转化为电能．为了合理利用这些能源，发电站要修建在靠近这些天然资源的地方．但是，用电的地方往往很远．因此，需要高压输送线路把电能输送到远方．如果某发电站将U＝6 000 V的电压直接加在高压输送线路的入端，向远方供电，且输送的电功率为P＝800 kW.则此时安装在高压输送线路的入端和终端的电能表一昼夜读数就相差ΔE＝9 600 kW·h(1 kW·h ＝1度电)．求：(1)此种情况下，高压线路的输电效率．(2)若要使此高压输电线路的输电效率为98%，则在发电站处应安装一个变压比(n1/n2)是多少的变压器？19．某发电站的输出电压u=5 000sin 314t V,输出功率为P=5 000 kW,远距离输电导线的电阻R=80 Ω,要求输电线上的功率损失为输电功率的4%.(1)求所用升压变压器原、副线圈的匝数比.(2)若到达用户端使用匝数比为192∶1的降压变压器对电阻为R0=10 Ω的用电器供电,则最多可接这样的用电器多少个?20．如下图所示,一理想变压器上绕有A、B、C三个线圈,匝数比n A∶n B∶n C=4∶2∶1,在副线圈B和C的两端分别接有阻值相同的电阻R,当原线圈A与交流电源连接时,交流电流表A2的示数为I0,则交流电流表A1的示数为多少?参考答案1.D【解析】本题考查了电感、电容对交变电流的影响的知识点，意在考查考生的理解能力。
人教版高中物理选修3-2第五章 《交变电流》单元测试题(解析版)
第五章《交变电流》单元测试题一、单选题(每小题只有一个正确答案)1.远距离输送一定功率的交流电，若输送电压提高到n倍，则( )A．输电线上的电压损失增大B．输电线上的电能损失增大C．输电线上的电压损失不变D．输电线上的电能损失减少到原来的2.如图所示的电路，F为一交流发电机，C为平行板电容器，为使电流表A的示数增大，可行的办法是( )A．使发电机F的转速增大B．使发电机F的转速减小C．在平行板电容器间换用介电常数较小的电介质D．使电容器两极板间的距离增大3.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示．已知变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2＝10∶1，串联在原线圈电路中电流表A1的示数为1 A，下列说法正确的是( )A．电压表V的示数为200VB．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 A4.如图所示，一理想变压器原、副线圈匝数比为3∶1，副线圈上接三个相同的灯泡，均能正常发光，原线圈中再串一个相同的灯泡L，则( )A．灯L也能正常发光B．灯L比另外三个灯都暗C．灯L将会被烧坏D．不能确定5.如图所示，一圆柱形铁芯上沿轴线方向绕有矩形线圈，铁芯与磁极的缝隙间形成了辐向均匀磁场，磁场的中心与铁芯的轴线重合．当铁芯绕轴线以角速度ω沿顺时针方向匀速转动时，下列线圈中电流随时间变化的图象，正确的是(从图位置开始计时，N、S极间缝隙的宽度不计，以a边的电流进入纸面，b边的电流出纸面为正方向)( )A．B．C． D．6.如图所示，一个小型水电站，其交流发电机的输出电压U1一定，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.下列说法正确的是( )A．当用户的用电器增多时，U2减小，U4变大B．当用户的用电器增多时，P2变大，P3减小C．要减小线路的损耗，应增大升压变压器的匝数比，同时应减小降压变压器的匝数比D．要减小线路的损耗，应增大升压变压器的匝数比，同时应增大降压变压器的匝数比7.如图所示为远距离输电线路的示意图：若发电机的输出电压不变，则下列叙述中正确的是( )A．升压变压器的原线圈中的电流与用户用电设备消耗的功率无关B．输电线中的电流只由升压变压器原、副线圈的匝数比决定C．当用户用电器的总电阻减小时，输电线上损失的功率增大D．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压8.一台理想变压器从10 kV的线路中降压并提供200 A的负载电流．已知两个线圈的匝数比为40∶1，则变压器的原线圈电流、输出电压及输出功率是( )A． 5 A,250 V,50 kWB． 5 A,10 kV,50 kWC． 200 A,250 V,50 kWD．200 A,10 kV,2×103kW9.一正弦交流电的电流随时间变化规律图象如图所示，由图可知( )A．用电流表测该电流其示数为14.1 AB．该交流电流的频率为100 HzC．该交流电流通过10 Ω电阻时，电阻消耗的电功率为1 000 WD．该交流电流瞬时值表达式为i＝10sin 628t(A)10.下面的电路图是电子技术中的常用电路图(如图所示)．a、b是电路的输入端，其中输入的高频电流用“”表示，低频电流用“～”表示，直流电流用“－”表示．对于负载电阻R中通过的电流有以下说明．①图甲中R通过的是低频电流②图乙中R通过的是高频电流③图乙中R通过的是低频电流④图丙中R通过的是直流电流⑤图丁中R通过的是高频电流其中正确的是( )A．①②③ B．②③④ C．③④⑤ D．①③④11.某变压器原、副线圈匝数比为55∶9，原线圈所接电源电压按如图所示规律变化，副线圈接有负载．下列判断正确的是( )A．输出电压的最大值为36 VB．原、副线圈中电流之比为55∶9C．变压器输入、输出功率之比为55∶9D．交流电源有效值为220 V，频率为50 Hz12.一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 Ω，外接一只电阻为95 Ω的灯泡，如图乙所示，则( )A．电压表的示数为220 VB．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 WD．发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2 J13.如图所示，理想变压器的输入端通过灯泡L1与输出电压恒定的正弦交流电源相连，副线圈通过导线与两个相同的灯泡L2和L3相连，开始时开关S处于断开状态．当S闭合后，所有灯泡都能发光，下列说法中正确的有( )A．副线圈两端电压不变B．灯泡L1亮度变亮，L2的亮度不变C．副线圈中电流变大，灯泡L1变亮，L2变暗D．因为不知变压器原、副线圈的匝数比，所以L1及L2的亮度变化不能判断14.在匀强磁场中，一矩形金属线圈绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示，产生的交变电动势的图象如图乙所示，则( )A．t＝0.005 s时线圈平面与磁场方向平行B．t＝0.010 s时线圈的磁通量变化率最大C．线圈产生的交变电动势频率为100 HzD．线圈产生的交变电动势有效值为311 V15.如图所示，单匝矩形线圈的一半放在具有理想边界的匀强磁场中，线圈轴线OO′与磁场边界重合，线圈按图示方向匀速转动(ab向纸外，cd向纸内)．若从如图所示位置开始计时，并规定电流方向沿a→b→c→d→a为正方向，则线圈内感应电流随时间变化的图象是( )A． B． C． D．二、多选题(每小题至少有两个正确答案)16.(多选)有一理想变压器的原线圈连接一只交流电流表，副线圈接入电路的匝数可以通过滑动触头Q调节，如图所示，在副线圈两输出端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R，在原线圈上加一电压为U的交流电源，则( )A．保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表的读数变大B．保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表的读数变小C．保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表的读数变大D．保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表的读数变小17.(多选)如图，一矩形导线框在匀强磁场中绕轴OO′匀速转动，产生的交变电流通过升压变压器的原线圈送入电路，使灯泡发光，若灯泡偏暗，不能正常工作，为使灯泡能够正常工作，下列各项措施中正确的是( )A．只增加匝数n1B．只增加匝数n2C．只向左移动滑动变阻器R的滑片D．只增加矩形导线框的转速18.(多选)如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为11∶2，原线圈两端的输入电压u＝220sin 100πt(V)，电表均为理想电表，滑动变阻器R接入电路部分的阻值为10 Ω.下列叙述中正确的是( )A．该交流电的频率为50 HzB．电压表的读数为42VC．电流表的读数为4 AD．若滑动变阻器的滑片P向a端移动，电流表的读数变大19.(多选)我国“西电东送”采用高压输电，继三峡至常州500 kV直流输电工程后，又实现了三峡至广东的500 kV直流输电工程．采用高压直流输电有利于不同发电机为同一电网供电和不同电网的互联．关于高压直流输电，下列说法正确的是( )A．高压输电可以减小输电电流，从而减少输电导线的能量损失B．恒定的直流输电可以有效消除交流高压输电中感抗和容抗的影响C．可以加快输电的速度D．为实现高压直流输电，可以用变压器直接改变恒定电流的电压20.(多选)如图所示，一理想变压器原线圈可通过滑动触头P的移动改变其匝数，当P接a时，原、副线圈的匝数比为5∶1，b为原线圈的中点，副线圈接有电容器C、灯泡L、理想电流表A以及R＝44 Ω的定值电阻．若原线圈接有u＝311sin 100πt V的交变电压，下列判断正确的是( )A．当P接a时，灯泡两端电压为44 VB．当P接b时，电流表的读数为2 AC．P接b时灯泡消耗功率比P接a时大D．P固定在a点不移动，原线圈改接u＝311sin 200πt V的电压，灯泡亮度不变三、实验题21.有一个教学用的可拆变压器，如图甲所示，它有两个外观基本相同的线圈A、B，线圈外部还可以绕线．(1)某同学用一多用电表的同一欧姆挡先后测量了A、B线圈的电阻值，指针分别对应图乙中的A、B位置，由此可推断________线圈的匝数较多(选填“A”或“B”)．(2)如果把它看成理想变压器，现要测定A线圈的匝数，提供的器材有：一根足够长的绝缘导线、一只多用电表和低压交流电源，请简要叙述实验的步骤(写出要测的物理量，并用字母表示)________A线圈的匝数为nA＝________.(用所测物理量符号表示)四、计算题22.如图所示，交流发电机的矩形线圈abcd中，ab＝cd＝50 cm、bc＝ad＝30 cm、匝数n＝100匝、线圈电阻r＝0.2 Ω，外电阻R＝4.8 Ω.线圈在磁感应强度B＝0.05 T的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO′匀速转动，角速度ω＝100π rad/s.(1)求产生感应电动势的最大值．(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各为多少？(4)此发电机的功率为多少？(5)从图示位置起，转过90°过程中，平均电动势为多少？通过线圈横截面的电荷量为多少？23.如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B＝0.5 T，矩形线圈的匝数N＝100匝，边长Lab＝0.2 m，＝0.1 m，以3 000 r/min的转速匀速转动，若从线圈平面通过中性面时开始计时，试求：Lbc(1)交变电动势的瞬时值表达式；(2)若线圈总电阻为2 Ω，线圈外接电阻为8 Ω，写出交变电流的瞬时值表达式；(3)线圈由图示位置转过的过程中，交变电动势的平均值．答案解析1.【答案】D【解析】在输送功率一定时，由I＝知，电压提高到n倍，则电流变为原来的，电压损失减为原来的，故A、C错误；由P损＝I2R知，功率损失减为原来的，故B错误，D正确．故选D.2.【答案】A【解析】当发电机转速增加时，交变电流的频率增大，容抗减小，电流表A的读数增大，A项正确，B项错误；在平行板电容器间换用介电常数较小的电介质时，电容器的电容减小，电容器两极板间距离增大时电容也减小，当电容减小时，容抗增大，对交变电源的阻碍作用增大，电流表A示数减小，C、D两项均错误．3.【答案】B【解析】电表测量的是有效值，电压表V测量原线圈两端交变电压的有效值，所以其示数为U1＝＝200 V，A错误；变压器的输出功率等于输入功率，即P出＝P入＝U1I1＝200 W，B正确；变压器不改变输入交流电的频率，变压器输出端交流电的频率为50 Hz，C错误；电流表A2的示数为I2＝＝10 A，D错误．4.【答案】A【解析】原、副线圈中的电流之比为＝＝，而副线圈中通过每个灯泡的电流均为其额定电流I额＝.又I1＝I2，所以通过原线圈中灯L的电流恰为其额定电流，灯L正常发光，A正确．5.【答案】D【解析】由于磁场是均匀的辐向分布，因此a、b边切割磁感线的有效长度不变，产生的是直流电，A、B错；a边向右切割磁感线，由右手定则可知感应电流垂直纸面向外，为负方向，b边产生的感应电流垂直纸面向外，为负方向，D对；C错；故选D.6.【答案】D【解析】通过理想升压变压器T1将电送到用户附近，然后用理想降压变压器T2向远处用户家中供电．提升电压的目的是降低线路的功率损失，从而提高用户得到的功率．当用户的用电器增多时，用户消耗的功率变大，P2变大，P3变大，用户电流变大，输电线上电流变大，电压降变大，＝，U2不变，＝，U4变小，A、B、C错误；要减小线路的损耗，应增大升压变压器的匝数比，输电电压变大，在输送功率一定的条件下，输电线电流减小，T2输入电压变大，要用户得到额定电压，同时应增大降压变压器的匝数比，C错误，D正确．7.【答案】C【解析】变压器输入功率、输入电流的大小是由次级负载消耗的功率大小决定的，选项A、B错误．用户的总电阻减小，根据P＝，消耗的功率增大，输电线电流增大，由P损＝I R线可知线路损失功率增大，C项正确，升压变压器的输出电压等于输电线电阻上损失的电压加上降压变压器的输入电压，D项错误．8.【答案】A【解析】设原线圈输入电压、电流、功率分别为U1、I1、P1，副线圈输出电压、电流、功率分别为U2、I2、P2，原、副线圈匝数分别为n1、n2.由＝知I1＝I2＝×200 A＝5 A.由＝知U2＝U1＝×10×103V＝250 V，输出功率P2＝U2I2＝250×200 W＝50 kW.9.【答案】C【解析】电表测量的是有效值，故I＝＝10 A，故A错误；由图可知T＝0.02 s，故频率为f ＝＝50 Hz，故B错误；消耗的功率为P＝I2R＝102×10 W＝1 000 W，故C正确；角速度为ω＝＝100π rad/s该交流电流瞬时值表达式为i＝10sin 100πt(A)，故D错误．10.【答案】D【解析】甲图中电容器与R串联，电容器“通交流，隔直流”，因此甲图中的直流电流被过滤掉，R中通过的只是低频电流，①正确．乙图中C很小，电流有交流高频和低频两种成分，C与R并联，因电容器“通高频，阻低频”，所以R中通过的是低频部分，②错误，③正确．丙图中是交流低频与直流电流，C与R并联，R中通过的为直流，④正确．丁图中，电源为交流高频和低频，图为电感L和电阻R串联，电感L是“通低频，阻高频”，所以R中通过的为低频电流，⑤错误，故正确答案为①③④，选D.11.【答案】D【解析】由＝得，输出电压的最大值为36V，A选项错误；原、副线圈中电流之比＝＝，故B选项错误；理想变压器输入功率与输出功率相等，C错误；由图象易知D选项正确．12.【答案】D【解析】电压表示数为灯泡两端电压的有效值，由题图知电动势的最大值E m＝220V，有效值E ＝220 V，灯泡两端电压U＝＝209 V，A错；由题图甲知T＝0.02 s，一个周期内电流方向改变两次，可知1 s内电流方向变化100次，B错；灯泡的实际功率P＝＝W＝459.8 W，C错；电流的有效值I＝＝2.2 A，发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为Qr＝I2rt＝2.22×5×1 J ＝24.2 J，D对．13.【答案】C【解析】当S接通后，输出功率变大，输出电流变大，变压器的输入功率等于输出功率，所以变压器的输入功率变大，输入电流变大，灯泡L1的电压增大，原线圈电压减小，匝数不变，副线圈电压减小，故A错误；由A可知，灯泡L1变亮，L2变暗，故B、D错误，C正确．14.【答案】A【解析】t＝0.005 s时线圈平面与磁场方向平行，感应电动势最大，选项A正确；t＝0.010 s 时线圈的磁通量最大，变化率最小，选项B错误；线圈产生的交变电动势周期为0.02 s，频率为50 Hz，选项C错误；线圈产生的交变电动势最大值为311 V，选项D错误．15.【答案】A【解析】由题意知线圈总有一半在磁场中做切割磁感线的匀速转动，所以产生的仍然是正弦式交变电流，只是电动势最大值为全部线圈在磁场中匀速转动情况下产生的感应电动势最大值的一半，所以选项B、C错误．再由右手螺旋定则可以判断出A选项符合题意．16.【答案】BC【解析】保持Q的位置不动，副线圈匝数不变，由＝知U2不变，当P向上滑动时，R变大，由I2＝知I2减小，I1减小，故电流表的读数变小，A错误，B正确；保持P的位置不动，将Q向上滑动时，副线圈的匝数增多，由＝知U2增大，由I2＝知I2增大，I1增大，故电流表的读数变大，C正确，D错误．17.【答案】BCD【解析】若只减少n1匝数，或只增加n2匝数，则副线圈电压有效值U2＝U1增大，灯泡两端分得电压变大，故A错误，B正确．若只向左移动滑动变阻器R的滑片，其电阻减小，则灯泡分得电压增大，故选C.若只增加导线框的转速，其角速度ω增大，则原线圈电压E m＝nBSω增大，其有效值U1＝增大，副线圈电压有效值U2＝U1增大，则灯泡两端分得电压变大，故D正确．18.【答案】AC【解析】根据原线圈两端输入电压的表达式可知，交流电的频率f＝＝Hz＝50 Hz，A正确；原线圈电压的有效值为U1＝220 V，由U1∶U2＝n1∶n2，得U2＝40 V，电压表的读数为40 V，B错误；电流表的读数为I＝＝4 A，C正确；若滑动变阻器的滑片P向a端移动，接入电路的电阻增大，而U2不变，电流表示数变小，D错误．19.【答案】AB【解析】在功率一定时，采用高压输电，根据P＝UI，可以通过减小电流，从而减少输电导线的能量损失，A项正确；交流电由于感抗和容抗的作用，不能无限升压，而利用直流输电可以有效弥补这个缺陷，B项正确；两种输电方式都不能改变输电的速度，C项错误；变压器只能改变交变电流的电压，D项错误．20.【答案】BC【解析】若原线圈接有u＝311sin100πt V的交变电压，则电压的有效值为220 V，由于原、副线圈的匝数比为5∶1，当P接a点时，原、副线圈的匝数比为5∶1，则副线圈的电压为44 V，而交流电虽能通过电容器，但受到一定的阻碍，所以灯泡的电压低于44 V，故A错误；当P接b时，原、副线圈的匝数比为5∶2，则副线圈的电压为88 V，又理想电流表以及R＝44 Ω的定值电阻，所以电流表的示数为2 A，故B正确；当P接b时灯泡两端的电压比P接a时大，所以灯泡消耗的功率比P接a时大，故C正确；P固定在a点不移动，原线圈接有u＝311sin 200πt V的交变电压，则副线圈得到的交流电的频率变大，则容抗变小，灯泡亮度变亮，故D错误．21.【答案】(1)A (2)①用长导线绕一个n匝线圈，作为副线圈替代A线圈；②把低压交流电源接B线圈，测得线圈的输出电压为U；③用A线圈换下绕制的线圈测得A线圈的输出电压为UAn【解析】(1)A由题图乙可知A位置的阻值大于B位置的阻值，由电阻定律可得A线圈的匝数多于B线圈的．(2)①用长导线绕一个n匝线圈，作为副线圈替代A线圈；②把低压交流电源接B线圈，测得线圈的输出电压为U；③用A线圈换下绕制的线圈测得A线圈的输出电压为UA.则nA＝n.22.【答案】(1)235.5 V (2)i＝47.1cos (100πt) A(3)160 V 33.3 A (4)5 544 W (5)150 V 0.15 C【解析】(1)设ab＝l1、bc＝l2，则交流电动势的最大值E m＝nBl1l2ω≈235.5 V(2)根据闭合电路欧姆定律，电流的最大值I m＝＝47.1 A在题图所示位置时，电流有最大值，则电流的瞬时值表达式为i＝I m cosωt，代入数值得i＝47.1cos (100πt) A(3)电流的有效值为I＝≈33.3 A路端电压的有效值为U＝IR≈160 V即电压表的示数为160 V，电流表的示数为33.3 A.(4)电动势的有效值为E＝≈166.5 V则发电机的功率为P＝IE≈5 544 W(5)平均电动势为＝n＝n＝n＝150 V通过线圈横截面的电荷量q＝Δt＝Δt＝n＝n＝0.15 C.23.【答案】(1)e＝314sin 314t V(2)i＝31.4sin 314t A(3)200 V【解析】(1)线圈的角速度ω＝2πn＝314 rad/s线圈电动势的最大值E m＝NBSω＝314 V故交变电动势的瞬时值表达式：e＝E m sinωt＝314sin 314t V(2)I m＝＝31.4 A所以交变电流的瞬时值表达式：i＝31.4sin 314t A(3)＝N＝＝4NBSn＝200 V.。
人教版 高二物理 选修3-2 第五章 交变电流 练习试题(含答案)
交变电流单元练习题一、交变电流的产生及变化规律1.某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～D时刻线圈转过的角度为2 πD.若从O～D时刻历时0.02 s,则在1 s内交变电流的方向改变100次答案 D2.如图所示,一个匝数为10的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动,周期为T.若把万用电表的选择开关拨到交流电压挡,测得a、b两点间的电压为20.0 V,则可知:从中性面开始计时,当t=T/8时,穿过线圈的磁通量的变化率约为（）A.1.41 Wb/sB.2.0 Wb/sC.14.1 Wb/sD.20.0 Wb/s答案B3.如图所示为演示用的手摇发电机模型,匀强磁场磁感应强度B=0.5 T,线圈匝数n=50,每匝线圈面积0.48 m2,转速150 r/min,在匀速转动过程中,从图示位置线圈转过90°开始计时.（1）写出交变感应电动势瞬时值的表达式.（2）画出e-t图线.答案（1）e=188sin 5πt V（2）见下图4.如图所示,矩形线框匝数n =250匝,ab =12 cm ,ad =10 cm ,线框置于B =π2 T 的匀强磁场中,绕垂直于磁场的轴OO ′以120 r/min 的转速匀速转动,线框通过滑环与外电路相连,外电路接有R =12Ω的电阻及一只发光电压和熄灭电压都为12 V 的氖泡L .求:（1）当S 接e 时,电流表读数为多少?R 的热功率为多大?10 min 内外力对线框做功多少?（2）当S 接f 时,氖泡闪光频率为多大?通电10 min ,氖泡发光总时间为多少?（线框电阻不计） 答案 （1）1.41 A 24 W 1.44×104 J （2）4 Hz 400 s二、描述交流电的物理量5、如图所示,交流发电机转子有n 匝线圈,每匝线圈所围面积为S ,匀强磁场的磁感应强度为B ,线圈匀速转动的角速度为ω,线圈内阻为r ,外电路电阻为R .当线圈由图中实线位置匀速转动90°到达虚线位置过程中,求: （1）通过R 的电荷量q 为多少？ （2）R 上产生的电热Q R 为多少？ （3）外力做的功W 为多少？ 答案 （1）rR nBS+ （2）2222)(4πr R R S B n +ω （3）)(4π222r R S B n +ω6、一个边长为6 cm 的正方形金属线框置于匀强磁场中,线框平面与磁场垂直,电阻为0.36Ω.磁感应强度B 随时间t 的变化关系如图所示,则线框中感应电流的有效值为 （ ） A .2×10-5 A B .6×10-5 A C .22×10-5 AD . 223×10-5 A答案 B7、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 I B .I ＜2m I C .I ＞2m ID .以上均不正确 答案 B三、交流电图象的应用8、如图所示,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 .答案 310 2×10-2 2nT （n =1,2,3…） T n 412 （n =0,1,2,3…）1×10-2四、变压器9、如图所示为由一个原线圈n 1和两个副线圈n 2、n 3组成的理想变压器,已知n 1∶n 2∶n 3=4∶2∶1,电阻R =3Ω,副线圈n 2接2个“6 V , 6 W ”灯泡,副线圈n 3接4个3 W 的灯泡,所有灯泡均正常发光,求电源的输出功率. 答案 36 W10、如图所示,理想变压器原、副线圈匝数比n 1∶n 2∶n 3=44∶3∶1,原线圈两端输入电压U 1=220 V ,在变压器输出端如何连接可使“20 V ,10 W ”灯泡L 1正常发光？如何连接可使“10 V ,5 W ”灯泡L 2正常发光？通过计算,分别画出连接图. 答案 见下图11、钳形电流表的外形和结构如图（a ）所示.电流表的读数为1.2 A .图（b ）中用同一电缆线绕了3匝,则（ ） A .这种电流表能测直流电流,图（b ）的读数为2.4 A B .这种电流表能测交流电流,图（b ）的读数为0.4 A C.这种电流表能测交流电流,图（b ）的读数为3.6 AD.这种电流表既能测直流电流,又能测交流电流,图（b ）的读数为3.6 A 答案 C12、如图甲所示,在变压器的输入端串接上一只整流二极管D ,在变压器输入端加上如图乙所示的交变电压u 1=U m 1sin t ,设t =0时刻为a “+”、b “-”,则副线圈输出的电压的波形（设c 端电势高于d 端电势时的电压为正）是图中的（ ）答案 B13、如图所示,原线圈匝数为n 1,两个副线圈的匝数分别为n 2和n 3.四只完全相同的灯泡分别接在理想变压器的原、副线圈的回路中,当原线圈回路中a 、b 接入交流电压U 0时,四只灯泡均正常发光,则三组线圈的匝数比n 1∶n 2∶n 3等于多少?灯泡的额定电压U 额等于多少? 答案 3∶2∶1 41U 014、如图两电路中,当a 、b 两端与e 、f 两端分别加上220 V 的交流电压时,测得c 、d 间与g 、h 间的电压均为110 V .若分别在c 、d 两端与g 、h 两端加上110 V 的交流电压,则a 、b 间与e 、f 间的电压分别为（ ） A .220 V ,220 V B .220 V ,110 VC .110 V ,110 VD .220 V ,0 V答案 B五、交变电流综合问题15、如图所示,线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动,电容器两极板水平放置.在两极板间,不计重力的带正电粒子Q 在t =0时由静止释放,若两板间距足够宽,则下列运动可能的是（ ）A .若t =0时,线圈平面与磁场垂直,粒子一定能到达极板B .若t =0时,线圈平面与磁场平行,粒子在两极间往复运动C .若t =0时,线圈平面与磁场垂直,粒子在两极间往复运动D .若t =0时,线圈平面与磁场平行,粒子一定能到达极板 答案 AB16、如图是示波管的示意图.竖直偏转电极的极板长l =4 cm ,板间距离d =1 cm ,板右端距荧光屏L =18 cm .（水平偏转电极上不加电压,没有画出）电子沿中心线进入竖直偏转电场的速度是1.6×107 m/s .电子的电荷量e=1.60×10-19 C,质量m=0.91×10-30 kg.若在偏转电极上加u=220sin 100πt V的交变电压,在荧光屏的竖直坐标轴上能观测到多长的线段?答案 10 cm=6.4×103m/s的电子束连续射入两平行板之间,板17、如图所示,在真空中速度v长L=12 cm,板间距离d=0.5 cm,两板不带电时,电子束将沿两板之间的中线做直线运动.在两板之间加一交变电压u=91sin100πt V,若不计电子间的相互作用,电子电荷量e=1.6×10-19 C,电子质量m=9.1×10-31 kg,不计电子打在极板上对两极电压的影响.（1）在图中画出电子束可能出现的区域.（画斜线表示,要求有推理和计算过程）（2）如果以两极板刚加上交变电压时开始计时（t=0）,则何时进入交变电场的电子打在极板上具有最大的动能?答案（1）见右图（2）（0.005+0.01n）s（n=0,1,2,…）。
人教版高二物理选修3-2第五章《交变电流》检测题(含答案)
《交变电流》检测题一、单选题1．如图，图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1：n2=5：1，电阻R= 20Ω，L1、L1为规格相同的两只小灯泡，S1为单刀双掷开关原线圈接正弦交变电源，输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示．现将S1接l且S2闭合，此时L2正常开光．下列说法正确的是A．输入电压u的表达式u sin(50πt)VB．当S1接1，断开S2时，L1、L2均正常发光C．当S1接1，断开S2时，原线圈的输入功率将增大D．当S1换接到2后，R消耗的电功率为0.8W2．如图所示，a、b 灯分别标有“36V，40W”和“36V，25W”，闭合电键，调节R ，使a 、b 都正常发光．这时断开电键后再次闭合，则下列说法中错误的是（）A．重新闭合瞬间，由于电感线圈对电流增大的阻碍作用，a 将慢慢亮起来，而b 立即变亮B．重新闭合稳定后，两灯都正常发光，a 的额定功率大，所以较亮C．断开瞬间,由于电感线圈对电流减小的阻碍作用,通过a 的电流将逐渐减小, a 渐渐变暗到熄灭D．断开瞬间，b 灯立刻熄灭3．一理想变压器原、副线圈匝数比n1：n2＝11：5，原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u 如图所示．副线圈仅接入一个10Ω的电阻，则（）A ．原线圈电流表的示数是22 A B．与电阻并联的电压表的示数是C ．经过1分钟电阻发出的热量是6×103 J D ．变压器的输入功率是1×103 W 4．如图所示，理想变压器原线圈中正弦式交变电源的输出电压和电流分别为和，两个副线圈的输出电压和电流分别为和、和.接在原副线圈中的五个完全相同的灯泡均正常发光．则下列表述正确的是A ．∶∶=1∶2∶1B ．∶∶=1∶1∶2C ．三个线圈匝数之比为5∶2∶1D ．电源电压与原线圈两端电压之比为5∶45．如图所示为一含有理想变压器的电路，U 为正弦交流电源，输出电压的有效值恒定，开关S 闭合前后理想电流表的示数比为1：3，则电阻1R 、2R 的比值12R R 为( )A ．1：1B ．2：1C ．3：1D ．4：16．如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为10：1，A 、V 均为理想电表，R 为光敏电阻(其阻值随光强增大而减小)，l L 和2L 是两个完全相同的灯泡.原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压u ，下列说法正确的是( )A ．电压u 的频率为100HzB ．电压表V 的示数为C ．当照射R 的光强增大时，电流表A 的示数变大D ．当l L 的灯丝烧断后，电压表V 的示数会变大7．如图甲所示，理想变压器原、副线圈匝数分别为1n 、2n ，原线圈回路接有内阻不计的交流电流表A ，副线圈回路接有定值电阻R =2Ω，现在a 、b 间，c 、d 间分别接上示波器，同时监测得a 、b 间，c 、d 间电压随时间变化的图象分别如图乙、丙所示，下列说法正确的是（ ）A ．T =0.01sB ．1n ：2n ≈55：2C ．电流表A 的示数I ≈36.4mAD ．当原线圈电压瞬时值最大时，副线圈两端电压瞬时值为08．如图甲所示，一阻值为R 的电阻接在电动势为E 、内阻为r 的直流电源两端，电源的效率为94.1%；如图乙所示，当该阻值为R 的电阻通过理想变压器接在电压有效值为E 、内阻为r 的交流电源上时，变压器原线圈两端的电压为2E，则该变压器的原、副线圈匝数比为A ．4：1B ．1：4C ．16：1D ．1：169．教学用发电机能够产生正弦式交变电流．利用该发电机（内阻可忽略）通过理想变压器向定值电阻R供电，电路如图所示，理想交流电流表A、理想交流电压表V的读数分别为I、U，R消耗的功率为P．若发电机线圈的转速变为原来的2倍，则A．R消耗的功率变为2P B．电压表V的读数变为2UC．电流表A的读数变为4I D．通过R的交变电流频率不变10．矩形金属线圈共10匝，在匀强磁场中绕垂直磁场方向的转轴匀速转动，线圈中产生的电动势e随时间t的变化情况如图所示，下列说法中正确的是A．此交流电的频率是50 Hz B．0.015 s时线圈平面与磁场垂直C．此交流电的电动势有效值是．穿过线圈的磁通量最大值为15Wb11．某交变电流的图象如图所示，则该交变电流的有效值为（）A．2 A B．4A C．3.5 A D．6A二、多选题12．如图甲所示的电路中，电阻R1＝R2＝R，和R1并联的D是理想二极管(正向电阻可视为零，反向电阻为无穷大)，在A、B之间加一个如图乙所示的交变电压(电压为正值时，U AB>0).由此可知( )A ．在A 、B 之间所加的交变电压的周期为2×10－2 sB ．在A 、B 之间所加的交变电压的瞬时值表达式为u ＝220√2sin 50πt (V)C ．加在R 1上电压的有效值为55√2 VD ．加在R 1上电压的有效值为55√10 V13．如图所示，一台理想变压器，要使变压的输入功率增加，可以采取下列哪种方法（其他条件保持不变）（ ）A ．增大R 的阻值B ．减小R 的阻值C ．增加副线圈的匝数n 2D ．减小原线圈的匝数n 114．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为 4：1，电压表、电流表为理想电表．L 1、L 2、L 3、L 4为四只规格均为“220V，60W”的相同灯泡．如果副线圈电压按图乙所示规律变化，则下列说法正确的是（）A ．电流表的示数为 0.82AB ．电压表的示数为 660 VC ．a 、b 两点的电压是 1100VD ．a 、b 两点的电压是 1045V15．如图，电阻R 、电容C 和电感L 并联后，接人输出电压有效值、频率可调的交流电源.当电路中交流电的频率为f 时，通过R C 、和L 的电流有效值恰好相等.若将频率降低为12f ，分别用12,I I 和3I 表示此时通过R C 、和L 的电流有效值，则（ ）A ．13I I >B ．12I I >C ．32I I >D ．23I I =16．一含有理想变压器的电路如图所示，正弦交流电源电压为U 0，，变压器原副线圈匝数之比为3∶1，电阻关系为R 0= R 1 =R 2 =R 3，为理想交流电压表，示数用U 表示，则下列判断正确的是A ．闭合电键S ，电阻R 0与R 1消耗的功率之比为9∶1B ．闭合电键S ，电阻R 0与R 1消耗的功率之比为1∶1C ．断开S ，U 0∶U =11∶3D ．断开S ，U 0∶U =4∶1 三、实验题17．一个教学用的简易变压器，两线圈的匝数未知，某同学想用所学变压器的知识测定两线圈的匝数。
人教版高中物理选修3-2第五章交变电流测试1.docx
高中物理学习材料（鼎尚**整理制作）物理选修3-2《第五章交变电流》测试卷A（含答案）试卷满分：120分考试时间：100分钟一、本题共9小题，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的。
(每小题4分，共36分)1．关于交变电流的几种说法正确的是( )A．使用交变电流的电气设备上所标的电压电流值是指峰值B．交流电流表和交流电压表测得的值是电路中的瞬时值C．跟交变电流有相同热效应的直流电的值是交流的有效值D．通常照明电路的电压是220伏，指的是峰值2．一根电阻丝接入100V的电路中，在1min内产生的热量为Q，同样的电阻丝接入正弦式电流路中在2min内产生的热量也为Q，则该交流电路中的电压峰值为( )A．141．4V B．100V C．70．7V D．50V3．一只矩形线圈在匀强磁场中转动产生的交流电动势e＝10s in4πt(V)则( ) A．交流的频率是4πHzB．当t＝0时线圈平面跟磁感线平行C．当t＝0.5时，e有最大值D．交流的周期是0.5s4．如图所示，理想变压器的原线圈接在u＝220sin(100πt)(V)的交流电源上，副线圈接有R＝55 Ω的负载电阻。
原、副线圈匝数之比为2∶1。
电流表、电压表均为理想电表。
下列说法正确的是( )A．原线圈中电流表的读数为1 AB．原线圈中的输入功率为2202WC．副线圈中电压表的读数为1102VD．副线圈中输出交流电的周期为50s5．如图所示，三只完全相同的灯泡a、b、c分别与电阻R、电感L、电容C串联，再将三者并联，接在交变电路中，三只灯泡亮度相同。
若将交变电流的频率增大，则( )A．三只灯泡亮度不变B．三只灯泡都将变亮C．a亮度不变，b变亮，c变暗D．a亮度不变，b变暗，c变亮6．如图所示，一个面积为S、匝数为N、电阻为R的矩形线圈，在磁感强度为B的匀强磁场中绕OO′轴匀速转动，磁场方向与转轴垂直。
线框每秒转数为n。
当线框转到如图所示的位置开始计时。
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交变电流单元练习题
一、交变电流的产生及变化规律
1.某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～D时刻线圈转过的角度为2 π
D.若从O～D时刻历时0.02 s,则在1 s内交变电流的方向改变100次
答案 D
2.如图所示,一个匝数为10的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的
轴匀速转动,周期为T.若把万用电表的选择开关拨到交流电压挡,测
得a、b两点间的电压为20.0 V,则可知:从中性面开始计时,当t=T/8
时,穿过线圈的磁通量的变化率约为（）
A.1.41 Wb/s
B.2.0 Wb/s
C.14.1 Wb/s
D.20.0 Wb/s
答案B
3.如图所示为演示用的手摇发电机模型,匀强磁场磁感应强度B=0.5 T,线圈匝数n=50,每匝线圈面积0.48 m2,转速150 r/min,在匀速转动过程中,从图示位置线圈转过90°开始计时.
（1）写出交变感应电动势瞬时值的表达式.
（2）画出e-t图线.
答案（1）e=188sin 5πt V
（2）见下图
4.如图所示,矩形线框匝数n =250匝,ab =12 cm ,ad =10 cm ,线框置于B =π
2 T 的匀强
磁场中,绕垂直于磁场的轴OO ′以120 r/min 的转速匀速转动,线框通过滑环与外电路相连,外电路接有R =12Ω的电阻及一只发光电压和熄灭电压都为12 V 的氖泡L .求:
（1）当S 接e 时,电流表读数为多少?R 的热功率为多大?10 min 内外力对线框做功多少?
（2）当S 接f 时,氖泡闪光频率为多大?通电10 min ,氖泡发光总时间为多少?（线框电阻不计） 答案 （1）1.41 A 24 W 1.44×104 J （2）4 Hz 400 s
二、描述交流电的物理量
5、如图所示,交流发电机转子有n 匝线圈,每匝线圈所围面积为S ,匀强磁场的磁感应强度为B ,线圈匀速转动的角速度为ω,线圈内阻为r ,外电路电阻为R .当线圈由图中实线位置匀速转动90°到达虚线位置过程中,求: （1）通过R 的电荷量q 为多少？ （2）R 上产生的电热Q R 为多少？ （3）外力做的功W 为多少？ 答案 （1）r
R nBS
+ （2）2
222
)(4πr R R S B n
+ω （3）)
(4π222
r R S B n
+ω
6、一个边长为6 cm 的正方形金属线框置于匀强磁场中,线框平面与磁场垂直,电阻为0.36Ω.磁感应强度B 随时间t 的变化关系如图所示,则线框中感应电流的有效值为 （ ） A .
2
×10-5 A B .
6
×10-5 A C .
2
2×10-5 A
D . 2
23
×10-5 A
答案 B
7、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 =
2
m I B .I ＜
2
m I C .I ＞
2
m I
D .以上均不正确 答案 B
三、交流电图象的应用
8、如图所示,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 .
答案 310 2×10-2 2
nT （n =1,2,3…） T n 4
12 （n =0,1,2,3…）
1×10-2
四、变压器
9、如图所示为由一个原线圈n 1和两个副线圈n 2、n 3组成的理想变压器,已知n 1∶n 2∶n 3=4∶2∶1,电阻R =3Ω,副线圈n 2接2个“6 V , 6 W ”灯泡,副线圈n 3接4个3 W 的灯泡,所有灯泡均正常发光,求电源的输出功率. 答案 36 W
10、如图所示,理想变压器原、副线圈匝数比n 1∶n 2∶n 3=44∶3∶1,原线圈两端输入电压U 1=220 V ,在变压器输出端如何连接可使“20 V ,10 W ”灯泡L 1正常发光？如何连接可使“10 V ,5 W ”灯泡L 2正常发光？通过计算,分别画出连接图. 答案 见下图
11、钳形电流表的外形和结构如图（a ）所示.电流表的读数为1.2 A .图（b ）中用同一电缆线绕了3匝,则（ ） A .这种电流表能测直流电流,图（b ）的读数为2.4 A B .这种电流表能测交流电流,图（b ）的读数为0.4 A C.这种电流表能测交流电流,图（b ）的读数为3.6 A
D.这种电流表既能测直流电流,又能测交流电流,图（b ）的读数为3.6 A 答案 C
12、如图甲所示,在变压器的输入端串接上一只整流二极管D ,在变压器输入端加上如图乙所示的交变电压u 1=U m 1sin t ,设t =0时刻为a “+”、b “-”,则副线圈输出的电压的波形（设c 端电势高于d 端电势时的电压为正）是图中的（ ）
答案 B
13、如图所示,原线圈匝数为n 1,两个副线圈的匝数分别为n 2和n 3.四只完全相同的灯泡分别接在理想变压器的原、副线圈的回路中,当原线圈回路中a 、b 接入交流电压U 0时,四只灯泡均正常发光,则三组线圈的匝数比n 1∶n 2∶n 3等于多少?灯泡的额定电压U 额等于多少? 答案 3∶2∶1 4
1U 0
14、如图两电路中,当a 、b 两端与e 、f 两端分别加上220 V 的交流电压时,测得c 、d 间与g 、h 间的电压均为110 V .若分别在c 、d 两端与g 、h 两端加上110 V 的交流电压,则a 、b 间与e 、f 间的电压分别为（ ） A .220 V ,220 V B .220 V ,110 V
C .110 V ,110 V
D .220 V ,0 V
答案 B
五、交变电流综合问题
15、如图所示,线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动,电容器两极板水平放置.在两极板间,不计重力的带正电粒子Q 在t =0时由静止释放,若两板间距足够宽,则下列运动可能的是（ ）
A .若t =0时,线圈平面与磁场垂直,粒子一定能到达极板
B .若t =0时,线圈平面与磁场平行,粒子在两极间往复运动
C .若t =0时,线圈平面与磁场垂直,粒子在两极间往复运动
D .若t =0时,线圈平面与磁场平行,粒子一定能到达极板 答案 AB
16、如图是示波管的示意图.竖直偏转电极的极板长l=4 cm,板间距离d=1 cm,板右端距荧光屏L=18 cm.（水平偏转电极上不加电压,没有画出）电子沿中心线进入竖直偏转电场的速度是1.6×107m/s.电子的电荷量e=1.60×10-19 C,质量m=0.91×10-30 kg.若在偏转电极上加u=220sin 100πt V的交变电压,在荧光屏的竖直坐标轴上能观测到多长的线段?
答案 10 cm
=6.4×103m/s的电子束连续射入两平行板之间,板17、如图所示,在真空中速度v
长L=12 cm,板间距离d=0.5 cm,两板不带电时,电子束将沿两板之间的中线做直线运动.在两板之间加一交变电压u=91sin100πt V,若不计电子间的相互作用,电子电荷量e=1.6×10-19 C,电子质量m=9.1×10-31 kg,不计电子打在极板上对两极电压的影响.
（1）在图中画出电子束可能出现的区域.（画斜线表示,要求有推理和计算过程）（2）如果以两极板刚加上交变电压时开始计时（t=0）,则何时进入交变电场的电子打在极板上具有最大的动能?
答案（1）见右图
（2）（0.005+0.01n）s（n=0,1,2,…）。