§5. 《交变电流》测试题
一、选择题
(每小题5分,共50分。在每小题给出的四个选项中有一个或多个选项正确)
1、矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,从中性面开始转动1800的过程中,平均感应电动势和最大感应电动势之比为:( )
A、π/2 B、2π C、π D、2/π
2、交流发电机正常工作时产生的电动势为e=Emsinωt,若将其线圈的匝数减为原来的一半,而转速增为原来的2倍,其他条件不变,则产生的电动势的表达式为:( )
A、e=Emsinωt B、e=2Emsinωt C、e=2Emsin2ωt D、e=Emsin2ωt
3、如图所示的电路,G为一交流发电机,C为平行板电容器,为使安培表示数增加,可行的办法是( )
A、使发电机的转速增加;
B、使发电机的转速减少;
C、使电容器两极板间距离增大;
D、在平行板电容器间换用介电常数较大的电介质。
4、某电阻元件在正常工作时,通过它的电流按如图所示
的规律变化。今与这个电阻元件串联一个多用电表
(已调至交流电流档),则多用电表的数为:( )
A、4 2 A B、4A C、5A D、5 2 A
5、如图所示的电路中,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,下列说法正确的是( )
A、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”;
D、通过R的电流中,低频电流所占的百分比远远大于高频交流所占的百分比
6、如图所示,a、b、c为三只功率较大的完全相同的电炉,
a离电源很近,而b、c离用户电灯L很近,电源离用户电灯较远,输电线有一定电阻,电源电压恒定,则( )
①、使用a时对用户电灯影响大;
②、使用b时比使用a时对用户电灯影响大;
③、使用b、c对用户电灯影响几乎一样大;
④、使用c时对用户电灯没有影响。以上说法正确的是( )
A、①③ B、②④ C、①④ D、②③
7、如图所示,理想变压器的原、副线圈分别接着完全相同的灯泡L1、L2。原、副线圈的匝数比n1:n2=2:1,交流电源电压为U,则( )
①、灯L1两端电压为U/5;②、灯L1两端电压为3U/5;
③、灯L2两端电压为2U/5;④、灯L2两端电压为U/2。
以上说法正确的是( )
A、①③ B、②④ C、①④ D、②③
8、若农村小力发电站的发电机的输出电压恒定,它发出的电压通过电站附近的升压变压器升压,然后用输电线路把电能输送到远处村寨附近的降压变压器。经降压变压器降压后,再用线路接到各用户。设两变压器都是理想变压器,那么在用电高峰期,白炽灯不够亮,但用电总功率增加,这是( )
A、升压变压器的副线圈的电压变大;
B、高压输电线路的电压损失变大;
C、降压变压器的副线圈的电压变大;
D、降压变压器到各用户的输电线上的电压损失变大。
9、一闭合矩形线圈abcd绕垂直于磁感线的
固定轴oo`匀速转动,线圈平面位于如图(甲)
所示的匀强磁场中。通过线圈内的磁通量Φ随时间的变化规律如图(乙)所示。下列说法正确的是( )
A、t1、t3时刻通过线圈的磁通量变化率最大;
B、t2、t4时刻线圈中感应电流方向改变;
C、t1、t3时刻线圈中感应电流方向改变;
D、t2、t4时刻线圈中感应电动势最小。
10、如图所示,一个理想变压器带有三个
匝数都是50匝的副线圈ab、cd、ef,若
原线圈匝数为100匝,原线圈接到220v交流电源上,
通过副线圈的各种组合中,可以得到以下那些电压( )
A、0v B、110v C、220v D、330v
二、填空题
(每题6分,共18分。把正确答案填在横线上)
11、一面积为S的单匝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。线圈中的感应电动势如图所示,
感应电动势的最大值和周期可由图中读出,则磁感应强度B= 。在t=T/2时刻,线圈平面与磁场方向的夹角为 。
12、如图所示,变压器的原线圈及各个副线圈的匝数
比为n1:n2:n3=4:2:1。所连接的三个灯消耗的
电功率相同,则通过每个灯的电流之比I1:I2:I3= ,每个灯的电阻之比为R1:R2:R3= 。
13、如图所示,L1和L2是输电导线,
甲是电压互感器,乙是电流互感器。
若已知变压比为100:1,变流比为
1000:1,并且知道电压表示数为
220v,电流表示数为100A,则输电线的输送
功率为 w。
三、计算题
(共32分,要求写出必要文字说明,方程式和重要演算步骤。有数值计算的题,答案中应明确写出数值和单位。)
14、(16分)如图所示,匀强磁场的磁感应强度B=0.5T,边长L=10cm的正方形线圈abcd共100匝,线圈电阻r=1Ω。线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO`匀速转动,角速度ω=2πrad/s,设电路电阻R=4Ω。求:
①、转动过程中感应电动势的最大值;
②、由图示位置(线圈平面与磁感线平行)转过600角时的瞬时感应电动势;
③、由图示位置转过600角的过程中产生的平均感应电动势;
④、交流电表的示数;
⑤、转动一周外力做的功。
15、有条河流,流量Q=2 m3/s,落差h=5m,现利用其发电,若发电机总效率为50%,输出电压为240v,输电线总电阻为R=30Ω,允许损失功率为输出功率的6%,为满足用户的需求,则该输电线路的使用的理想升压、降压变压器的匝数比各是多少?能使多少盏“220v,100w”的电灯正常发光?(g取10m/s2)
测试题答案
一、选择题:
1、D 2、D 3、AD 4、C 5、ACD 6、D 7、A 8、B 9、C 10、ABCD
二、填空题:
11、EmT/2πs ,π/6 12、1:1:2 ,4:4:1 13、2.2x109 w
三、计算题:
14、①、Em=3.14v, ②、e=1.57v ③、E平均=2.60v ④、U=1.78v ⑤、WF=0.99J
15、⑴、n1:n2=6:125 ,n3:n4= 235:11 ⑵、N=470(盏)
A
G
C
t/s
T/2
T
3T/2
8
-3 2
0
L
R
a
b
C
~~
a
b
c
L
~
U1
n1
n2
L2
U2
L1
t
Φ
0
t1
t2
t3
t4
乙
a
b
c
d
ψ
甲
a
b
c
d
e
f
~
t
T/2
T
~
n1
n2
n3
I3
L2
L3
L1
A
V
L1
L2
甲
乙
a
b
c
d
ψ
V
O`
O
R
B