交变电流 单元测试
图片预览
文档简介
第十章：交流电 传感器 单元测试
时量：60分钟 满分：100分
一、本题共8小题，每小题6分，共48分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错或不选的得0分．
1．矩形线圈在匀强磁场中绕着垂直于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．线圈在匀强磁场中匀角速转动，产生的交变电流如图10-1所示，则（ ）
A．在A和C时刻线圈平面和磁场垂直
B．在B时刻线圈中的磁通量为零
C．从A时刻到B时刻线圈转动的角度为πrad
D．若从O时刻到D时刻经历的时间为0.02s ，
则该交变电流在1.0s的时间内方向会改变100次 图10-1
3．矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动，从中性面开始转动180°角的过程中，平均感应电动势和最大感应电动势之比为 （ ）
A． B． C．2π D．π
4．如图10-2所示，Q是熔断电流为1A的保险丝，R为用电器，理想变压器的原副线圈的匝数比为n1：n2＝2：1，原线圈的电压为u＝220sin100πt（V），要使保险丝不熔断，R的阻值一定 （ ）
A．不能小于55Ω
B．不能大于55Ω
C．不能小于77Ω
D．不能大于77Ω 图10-2
5．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电压波形如图所示，若用多用电表测灯泡两端的电压，多用电表的示数为 （ ）
A．Um B． Um
C． Um D． Um
图10-3
6．一理想变压器原、副线圈匝数比n1:n2=11:5．原线圈与正弦交变电源连接，其输入电压u随时间t的变化关系如图10-所示．副线圈仅接入一个10的电阻．则 （ ）
A．流过电阻的电流是20 A
B．与电阻并联的电压表的示数是100V
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1×103W
7．当前传感器被广泛应用于各种电器、电子产品之中，下述关于常用的几种家用电子器件所采用的传感器的说法中，正确的是 （ ）
A．电视机对无线遥控的接收主要是采用了光电传感器
B．电子体温计中主要是采用了温度传感器
C．电脑所用的光电鼠标主要是采用了声波传感器
D．电子秤中主要是采用了力电传感器
8．利用传感器和计算机可以测量快速变化的力的瞬时值，如图10-5所示是用这种方法获得的弹性细绳中拉力F随时间t变化的图线，实验时，把小球举到悬点O处，然后放手让小球自由落下，由图线所提供的信息，可以判断 （ ）
A．绳子的自然长度为gt12
B．t2时刻小球的速度最大
C．t1时刻小球处在最低点
D．t1时刻到t2时刻小球的速度先增大后减小
图10-5
二．本题共2小题，每空4分，共16分．把答案填在相应的横线上或按题目要求做答．
9．如图10-6所示的电路，一电容器和一个灯泡串联，接在交变电路中，灯泡恰能正常发光，若将电容器两极板间距离增大些，则灯泡的发光情况
是 （填“变亮”、“变暗”）
10．传感器担负着信息的采集任务，在自动控制中发挥着重
要作用。如图10-7是一热敏传感器，其主要是应用了半导体材
料制成的热敏电阻，热敏电阻随温度变化的图线如图甲所
示，图乙是由热敏电阻Rt作为传感器制作的简单自动报警
器线路图，问：
（1）为了使温度过高时报警铃响，c应接在 （填a或b） 图10-6
（2）若使启动报警器的温度提高些，应将滑动变阻器滑片
P向 移动（填左或右）．
（3）如果在调试报警器达最低报警温度时，
如论如何调节滑动变阻器滑片P都不能
使报警器工作，且电路连接完好，各电
路元件都能处于工作状态，则造成工作
电路实际不能工作的原因可能是 图10-7
三．本题共3个小题，共36分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写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．
11．（10分）有一交流发电机，转子是一只面积为1.41×10-2m2的矩形线圈，共有20匝，总电阻是0.8Ω，匀强磁场的磁感应强度B为0.5T，线圈的转速为125/π n/s．接在电路里的灯泡的规格为“24V 30W”，请通过计算判断灯泡能否正常发光。
12．（12分）温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱和微波炉等家用电器中，它是利用热敏电阻的随温度变化而变化的特性工作的．在图10-8甲中，电源的电动势E=9.0V，内电阻可忽略不计；G为灵敏电流表，内阻Rg保持不变；R为热敏电阻，其电阻值与温度变化关系如图10-8乙的R-t图线所示．闭合开关S，当R的温度等于20℃时，电流表示数I1=2mA，则当电流表的示数I2=3.6mA时，热敏电阻R的温度是多少摄氏度？
图10-8
13．（14分）如图10-9甲所示，平行板电容器板间距为d，两板所加电压如图10-9乙所示，t=0时刻，质量为m、带电量为q的粒子以平行于极板的速度v0射入电容器，2.5T时恰好落在下极板上，带电粒子的重力不计，在这一过程中求：
该粒子的水平位移；
粒子落到下极板时的速度．
单元测试答案
1．C 2．D 3．B 4．A 5．C 6．D 7．ABD 8．AD
9．变暗
10．（1）a （2）左 （3）乙图中左边电源电压太低或者线的匝数太少或者弹簧的劲度系数太大．
11．【解析】灯泡的电阻R＝19.2Ω．设转子中产生的感应电动势的最大值为Em，则Em＝NBS×2πn＝20×0.5×1.41×10-2×2
这样灯泡上的实际电压为U实＝ER/(R＋r)＝24(V)．灯泡电压等于实际电压，灯正常发光．
12．【解析】由图乙查得，当温度等于20℃时，R的阻值为R1＝4kΩ．当电流表示数为I1＝2mA时：E＝I1（Rg＋R1 ；当电流表示数为I2＝3.6mA时，设热敏电阻R的阻值为R2，则E＝I2（Rg＋R2），解得Rg＝0.5kΩ，R2＝2kΩ ， 由图乙查得，当R的阻值为R1＝2kΩ时，温度等于120℃．
13．【解析】(1)由于粒子在水平方向不受力的作用，做匀速直线运动，所以，S水平=V0t=2.5V0T
(2)在0～T时间内粒子在沿场强方向做初速为零的匀加速直线运动， v1=at1=；
在T～2T时间内因U=0，粒子在沿场强方向做匀速直线运动，速度保持不变；
在2T～2.5T时间内，粒子在沿场强方向以v1开始做匀加速直线运动，v2=v1+at2=
所以：v= 设v与水平方向的夹角为θ，则tanθ=
R
Q
n1
n2
T/2
u
0
T
3T/2
Um
1
图10-4
u/V
220
-220
0
t/×102s
2
C
图10-9
时量：60分钟 满分：100分
一、本题共8小题，每小题6分，共48分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错或不选的得0分．
1．矩形线圈在匀强磁场中绕着垂直于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．线圈在匀强磁场中匀角速转动，产生的交变电流如图10-1所示，则（ ）
A．在A和C时刻线圈平面和磁场垂直
B．在B时刻线圈中的磁通量为零
C．从A时刻到B时刻线圈转动的角度为πrad
D．若从O时刻到D时刻经历的时间为0.02s ，
则该交变电流在1.0s的时间内方向会改变100次 图10-1
3．矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动，从中性面开始转动180°角的过程中，平均感应电动势和最大感应电动势之比为 （ ）
A． B． C．2π D．π
4．如图10-2所示，Q是熔断电流为1A的保险丝，R为用电器，理想变压器的原副线圈的匝数比为n1：n2＝2：1，原线圈的电压为u＝220sin100πt（V），要使保险丝不熔断，R的阻值一定 （ ）
A．不能小于55Ω
B．不能大于55Ω
C．不能小于77Ω
D．不能大于77Ω 图10-2
5．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电压波形如图所示，若用多用电表测灯泡两端的电压，多用电表的示数为 （ ）
A．Um B． Um
C． Um D． Um
图10-3
6．一理想变压器原、副线圈匝数比n1:n2=11:5．原线圈与正弦交变电源连接，其输入电压u随时间t的变化关系如图10-所示．副线圈仅接入一个10的电阻．则 （ ）
A．流过电阻的电流是20 A
B．与电阻并联的电压表的示数是100V
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1×103W
7．当前传感器被广泛应用于各种电器、电子产品之中，下述关于常用的几种家用电子器件所采用的传感器的说法中，正确的是 （ ）
A．电视机对无线遥控的接收主要是采用了光电传感器
B．电子体温计中主要是采用了温度传感器
C．电脑所用的光电鼠标主要是采用了声波传感器
D．电子秤中主要是采用了力电传感器
8．利用传感器和计算机可以测量快速变化的力的瞬时值，如图10-5所示是用这种方法获得的弹性细绳中拉力F随时间t变化的图线，实验时，把小球举到悬点O处，然后放手让小球自由落下，由图线所提供的信息，可以判断 （ ）
A．绳子的自然长度为gt12
B．t2时刻小球的速度最大
C．t1时刻小球处在最低点
D．t1时刻到t2时刻小球的速度先增大后减小
图10-5
二．本题共2小题，每空4分，共16分．把答案填在相应的横线上或按题目要求做答．
9．如图10-6所示的电路，一电容器和一个灯泡串联，接在交变电路中，灯泡恰能正常发光，若将电容器两极板间距离增大些，则灯泡的发光情况
是 （填“变亮”、“变暗”）
10．传感器担负着信息的采集任务，在自动控制中发挥着重
要作用。如图10-7是一热敏传感器，其主要是应用了半导体材
料制成的热敏电阻，热敏电阻随温度变化的图线如图甲所
示，图乙是由热敏电阻Rt作为传感器制作的简单自动报警
器线路图，问：
（1）为了使温度过高时报警铃响，c应接在 （填a或b） 图10-6
（2）若使启动报警器的温度提高些，应将滑动变阻器滑片
P向 移动（填左或右）．
（3）如果在调试报警器达最低报警温度时，
如论如何调节滑动变阻器滑片P都不能
使报警器工作，且电路连接完好，各电
路元件都能处于工作状态，则造成工作
电路实际不能工作的原因可能是 图10-7
三．本题共3个小题，共36分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写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．
11．（10分）有一交流发电机，转子是一只面积为1.41×10-2m2的矩形线圈，共有20匝，总电阻是0.8Ω，匀强磁场的磁感应强度B为0.5T，线圈的转速为125/π n/s．接在电路里的灯泡的规格为“24V 30W”，请通过计算判断灯泡能否正常发光。
12．（12分）温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱和微波炉等家用电器中，它是利用热敏电阻的随温度变化而变化的特性工作的．在图10-8甲中，电源的电动势E=9.0V，内电阻可忽略不计；G为灵敏电流表，内阻Rg保持不变；R为热敏电阻，其电阻值与温度变化关系如图10-8乙的R-t图线所示．闭合开关S，当R的温度等于20℃时，电流表示数I1=2mA，则当电流表的示数I2=3.6mA时，热敏电阻R的温度是多少摄氏度？
图10-8
13．（14分）如图10-9甲所示，平行板电容器板间距为d，两板所加电压如图10-9乙所示，t=0时刻，质量为m、带电量为q的粒子以平行于极板的速度v0射入电容器，2.5T时恰好落在下极板上，带电粒子的重力不计，在这一过程中求：
该粒子的水平位移；
粒子落到下极板时的速度．
单元测试答案
1．C 2．D 3．B 4．A 5．C 6．D 7．ABD 8．AD
9．变暗
10．（1）a （2）左 （3）乙图中左边电源电压太低或者线的匝数太少或者弹簧的劲度系数太大．
11．【解析】灯泡的电阻R＝19.2Ω．设转子中产生的感应电动势的最大值为Em，则Em＝NBS×2πn＝20×0.5×1.41×10-2×2
这样灯泡上的实际电压为U实＝ER/(R＋r)＝24(V)．灯泡电压等于实际电压，灯正常发光．
12．【解析】由图乙查得，当温度等于20℃时，R的阻值为R1＝4kΩ．当电流表示数为I1＝2mA时：E＝I1（Rg＋R1 ；当电流表示数为I2＝3.6mA时，设热敏电阻R的阻值为R2，则E＝I2（Rg＋R2），解得Rg＝0.5kΩ，R2＝2kΩ ， 由图乙查得，当R的阻值为R1＝2kΩ时，温度等于120℃．
13．【解析】(1)由于粒子在水平方向不受力的作用，做匀速直线运动，所以，S水平=V0t=2.5V0T
(2)在0～T时间内粒子在沿场强方向做初速为零的匀加速直线运动， v1=at1=；
在T～2T时间内因U=0，粒子在沿场强方向做匀速直线运动，速度保持不变；
在2T～2.5T时间内，粒子在沿场强方向以v1开始做匀加速直线运动，v2=v1+at2=
所以：v= 设v与水平方向的夹角为θ，则tanθ=
R
Q
n1
n2
T/2
u
0
T
3T/2
Um
1
图10-4
u/V
220
-220
0
t/×102s
2
C
图10-9