交流電模擬試題一

PAGEPAGE9交變電流測試卷選擇題：1．如圖所示，M是一小型理想變壓器，接線柱a、b接在電壓u＝311sin314t(V)的正弦交流電源上，變壓器右側(cè)部分為一火警報警系統(tǒng)原理圖，其中R2為用半導體熱敏材料制成的傳感器，電流表A2為值班室的顯示器，顯示通過R1的電流，電壓表V2顯示加在報警器上的電壓(報警器未畫出)，R3為一定值電阻。當傳感器R2所在處出現(xiàn)火警時，以下說法中正確的是（）.A．A1的示數(shù)不變，A2的示數(shù)增大.B．A1的示數(shù)增大，A2的示數(shù)增大C．V1的示數(shù)增大，V2的示數(shù)增大D．V1的示數(shù)不變，V2的示數(shù)減小2．如圖所示,光滑的長直金屬桿上套兩個金屬環(huán)與一個完整正弦圖象的金屬導線ab連接,其余部分未與桿接觸?桿電阻不計,導線電阻為R,a?b間距離為2L,導線組成的正弦圖形頂部或底部到桿的距離都是d,在導線和桿平面內(nèi)有一有界勻強磁場區(qū)域,磁場的寬度為L,磁感應強度為B,現(xiàn)在外力F作用下導線沿桿以恒定的速度v向右運動,t＝0時刻導線從O點進入磁場,直到全部穿出磁場過程中,外力F所做的功為A.B.C.D.3.一臺理想變壓器的原線圈接220V正弦交變電壓時，副線圈上僅接有阻值為10Ω的電阻，電阻兩端的電壓為44V.若將副線圈的匝數(shù)增加100匝，則通過副線圈上此電阻的電流增加1.1A.由此可知該變壓器原線圈的匝數(shù)為()A.200B.2000C.50D.5004．過量接收電磁輻射有害人體健康。按照有關(guān)規(guī)定，工作場所受到的電磁輻射強度（單位時間內(nèi)垂直通過單位面積的電磁輻射能量）不得超過某一臨界值W。若某無線電通訊裝置的電磁輻射功率為P，則符合規(guī)定的安全區(qū)域到該通訊裝置的距離至少為（D） A． B． C． D．5．如圖所示為一臺發(fā)電機的結(jié)構(gòu)示意圖，其中N、S是永久磁鐵的兩個磁極，它們的表面呈半圓柱面形狀。M是圓柱形鐵芯，它與磁極的柱面共軸，鐵芯上有一矩形線框，可繞與鐵芯M共軸的固定轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。磁極與鐵芯之間的縫隙中形成方向沿半徑、大小近似均勻的磁場。若從圖示位置開始計時，當線框繞固定軸勻速轉(zhuǎn)動時，下列圖像中能正確反映線框中感應電動勢e隨時間t變化規(guī)律的是（）6.圖2甲、乙分別表示兩種電壓的波形，其中圖甲所示電壓按正弦規(guī)律變化．下列說法正確的是()A．圖甲表示交變電流，圖乙表示直流電B．兩種電壓的有效值相等C．圖甲所示電壓的瞬時值表達式為U＝311sin100πtVD．圖甲所示電壓經(jīng)匝數(shù)比為10∶1的變壓器變壓后，頻率變?yōu)樵瓉淼膃q\f(1,10)7．如圖3所示，單匝矩形線圈的一半放在具有理想邊界的勻強磁場中，線圈軸線OO′與磁場邊界重合，線圈按圖示方向勻速轉(zhuǎn)動，t＝0時刻線圈平面與磁場方向垂直，規(guī)定電流方向沿abcda為正方向，則線圈內(nèi)感應電流隨時間變化的圖象是圖4中的()8.如圖5所示，圖甲和圖乙分別表示正弦脈沖波和方波的交變電流與時間的變化關(guān)系．若使這兩種電流分別通過兩個完全相同的電阻，則經(jīng)過1min的時間，兩電阻消耗的電功之比W甲∶W乙為()A．1∶eq\r(2)B．1∶2C．1∶3D．1∶69．通有電流i＝Imsinωt的長直導線OO′與斷開的圓形導線圈在同一平面內(nèi)，如圖6所示(設(shè)電流由O至O′為正)，為使A端的電勢高于B端的電勢且UAB減小，交變電流必須處于每個周期的()A．第一個eq\f(1,4)周期B．第二個eq\f(1,4)周期C．第三個eq\f(1,4)周期D．第四個eq\f(1,4)周期10．將硬導線中間一段折成不封閉的正方形，每邊長為l，它在磁感應強度為B、方向如圖7所示的勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速為n，導線在a、b兩處通過電刷與外電路連接，外電路接有額定功率為P的小燈泡并正常發(fā)光，電路中除燈泡外，其余部分的電阻不計，燈泡的電阻應為()A.eq\f((2πl(wèi)2nB)2,P)B.eq\f(2(πl(wèi)2nB)2,P)C.eq\f((l2nB)2,2P)D.eq\f((l2nB)2,P)11．在兩塊金屬板上加上交變電壓u＝Umsineq\f(2π,T)t，當t＝0時，板間有一個電子正好處于靜止狀態(tài)，下面關(guān)于電子以后的運動情況的判斷正確的是()A．t＝T時，電子回到原出發(fā)點B．電子始終向一個方向運動C．t＝eq\f(T,2)時，電子將有最大速度D．t＝eq\f(T,2)時，電子的位移最大12．如圖10所示，單匝矩形線圈放置在磁感應強度為B的勻強磁場中，以恒定的角速度ω繞ab邊轉(zhuǎn)動，磁場方向垂直于紙面向里，線圈所圍面積為S，線圈導線的總電阻為R.t＝0時刻線圈平面與紙面重合，且cd邊正在向紙面外轉(zhuǎn)動．則()A．線圈中電流t時刻瞬時值表達式為i＝eq\f(BSω,R)sinωtB．線圈中電流的有效值為I＝eq\f(BSω,R)C．線圈中電流的有效值為I＝eq\f(\r(2)BSω,2R)D．線圈消耗的電功率為P＝eq\f((BSω)2,R)13.圖中理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為n∶1，兩線圈的直流電阻均可忽略.若副線圈負載電阻為R，那么變壓器工作時，a、b兩點間的電壓與原線圈的電流之比(等效電阻)為()A.nRB.n2RC.eq\f(R,n)D.eq\f(R,n2)14.一臺理想變壓器的原線圈接220V正弦交變電壓時，副線圈上僅接有阻值為10Ω的電阻，電阻兩端的電壓為44V.若將副線圈的匝數(shù)增加100匝，則通過副線圈上此電阻的電流增加1.1A.由此可知該變壓器原線圈的匝數(shù)為()A.200B.2000C.50D.50015.在家庭電路中，為了安全，一般在電能表后面的電路中安裝一個漏電保護器，如圖所示.其原線圈是進戶線的火線和零線并在一起的雙線繞成的.當漏電保護器的e、f兩端沒有電壓時，脫扣開關(guān)S能始終保持接通；當e、f兩端一旦有電壓時，脫扣開關(guān)立即斷開，切斷電路以起到保護作用.關(guān)于這個電路的工作原理，下列說法正確的是()A.當用戶的電流超過一定值時，脫扣開關(guān)會自動斷開B.當火線和零線之間電壓太高時，脫扣開關(guān)會自動斷開C.當站在地面上的人觸及b線時，脫扣開關(guān)會自動斷開D.當站在絕緣物上的人雙手分別接觸b線和d線時，脫扣開關(guān)會自動斷開16.去年冬天，我國東北地區(qū)由于低溫、雨雪、冰凍使輸電線路結(jié)冰而影響正常供電.為消除高壓輸電線上的凌冰，有人設(shè)計了這樣的融冰思路：利用電流的熱效應除冰.若在正常供電時，為了減少輸電損耗，需經(jīng)過升壓變壓器將電壓升高后采用高壓輸電，假設(shè)升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1:N，高壓線上送電電壓為U，電流為I，熱損耗功率為△P；除冰時，調(diào)整升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比，使輸電線上的熱損耗功率變?yōu)?△P，通過增加焦耳熱達到除冰的目的.則除冰時（認為輸電功率和輸電線電阻不變）（）A.輸電電流變?yōu)?I B.輸電電流變?yōu)?IC.輸電電壓變?yōu)?U D.升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比變?yōu)?:3N17．如圖所示，每米電阻為1Ω的一段導線被彎成半徑r＝1m的三段圓弧組成閉合回路．每段圓弧都是eq\f(1,4)圓周，位于空間直角坐標系的不同平面內(nèi)：ab曲段位于xOy平面內(nèi)，bc段位于yOz平面內(nèi)，ca段位于zOx平面內(nèi)．空間內(nèi)存在著一個沿＋x軸方向的磁場，其磁感應強度隨時間變化的關(guān)系式為Bt＝0.7＋0.6t(T)．則()A．導線中的感應電流大小是0.1A，方向是a→c→b→aB．導線中的感應電流大小是0.1A，方向是a→b→c→aC．導線中的感應電流大小是eq\f(π,20)A，方向是a→c→b→aD．導線中的感應電流大小是eq\f(π,20)A，方向是a→b→c→a18．玉樹發(fā)生大地震后，山東某發(fā)電機廠及時捐出一百多臺發(fā)電機，并建立了臨時供電系統(tǒng)，為災區(qū)父老送去光明．供電原理圖如圖所示，圖中R表示輸電線的電阻，滑動觸頭P置于a處時，用戶的用電器恰好正常工作，在下列情況下，要保證用電器仍能正常工作，則()A．當發(fā)電機輸出的電壓小于正常值，用電器不變時，應使滑動觸頭P向上滑動B．當發(fā)電機輸出的電壓小于正常值，用電器不變時，應使滑動觸頭P向下滑動C．如果V1示數(shù)保持正常值不變，那么當用電器增加時，滑動觸頭P應向上滑動D．如果V1示數(shù)保持正常值不變，那么當用電器增加時，滑動觸頭P應向下滑動．19．如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10:1，是屑線圈的中心抽頭，電壓表和電流表均為理想電表，從某時刻開始在原線圈兩端加上交變電壓，其瞬時值表達式為，則（）A．當單刀雙擲開關(guān)與連接時．電壓表的示數(shù)為B．當時，間的電壓瞬時值為C．單刀雙擲開關(guān)與連接，在滑動變阻器觸頭向上移動的過程中，電壓表和電流表的示數(shù)均變小D．保持滑動變阻器觸頭不動，當單刀雙擲開關(guān)由扳向時，電壓表和電流表的示數(shù)均變大20．如圖所示，某山區(qū)小型水力發(fā)電站的發(fā)電機有穩(wěn)定的輸出電壓，它發(fā)出的電先通過電站附近的變壓器升壓，然后通過高壓輸電線路把電能輸送到升壓變壓器遠處村寨附近的降壓變壓器，經(jīng)降低降壓變壓器電壓后再輸送至村寨中各用戶．設(shè)變壓器都是理想的，那么隨著村寨中接入電路的用電器消耗的總功率的增加，則 （） A．通過升壓變壓器初級線圈中的電流變大 B．升壓變壓器次級線圈兩端的電壓變小 C．高壓輸電線路中損失的功率變大 D．降壓變壓器次級線圈兩端的電壓變小填空題：21．為了測定和描繪“220V40W”白熾燈燈絲 的伏安特性曲線，可以利用調(diào)壓變壓器供電。調(diào)壓變 壓器是一種自耦變壓器，它只有一組線圈L繞在閉合 的環(huán)形鐵心上，輸入端接在220V交流電源的火線與 零線間，輸出端有一個滑動觸頭P，移動它的位置， 就可以使輸出電壓在0～250V之間連續(xù)變化，圖中 甲畫出的是調(diào)壓變壓器的電路符號。實驗室內(nèi)備有交 流電壓表，交流電流表，滑動變阻器，開關(guān)，導線等 實驗器材。（1）在圖甲中完成實驗電路圖。（2）說明按你的實驗電路圖進行測量，如果電表內(nèi)阻的影響不能忽略，在電壓較高段與電壓較低段相比較，那段誤差更大？為什么？（3）如果根據(jù)測量結(jié)果作出的伏安特性曲線如圖乙，根據(jù)圖線確定，把兩個完全相同的“220V40W”白熾燈串聯(lián)在220V交流電源的火線與零線間，這兩只電燈消耗的總功率是W。計算題：22．(15分)圖11甲所示為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機的原理圖，其矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的固定軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，線圈的匝數(shù)n＝100匝、電阻r＝10Ω，線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)與電阻R連接，電阻R＝90Ω，與R并聯(lián)的交流電壓表為理想電表．在t＝0時刻，線圈平面與磁場方向平行，穿過每匝線圈的磁通量Φ隨時間t按圖11乙所示正弦規(guī)律變化．求：(1)交流發(fā)電機產(chǎn)生的電動勢的最大值；(2)電路中交流電壓表的示數(shù)．23．如圖12甲所示，一固定的矩形導體線圈水平放置，線圈的兩端接一只小燈泡，在線圈所在空間內(nèi)存在著與線圈平面垂直的均勻分布的磁場．已知線圈的匝數(shù)n＝100匝，電阻r＝1.0Ω，所圍成矩形的面積S＝0.040m2，小燈泡的電阻R＝9.0Ω，磁場的磁感應強度按如圖12乙所示的規(guī)律變化，線圈中產(chǎn)生的感應電動勢的瞬時值表達式為e＝nBmSeq\f(2π,T)cos(eq\f(2π,T)t)，其中Bm為磁感應強度的最大值，T為磁場變化的周期．不計燈絲電阻隨溫度的變化，求：(1)線圈中產(chǎn)生的感應電動勢的最大值；(2)小燈泡消耗的電功率；(3)在磁感應強度變化的0～eq\f(T,4)的時間內(nèi)，通過小燈泡的電荷量．24．一矩形線圈，面積是0.05m2，共100匝，線圈電阻為2Ω，外接電阻為R=8Ω，線圈在磁感應強度為T的勻強磁場中以300r/min的轉(zhuǎn)速繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動，如圖所示，若從中性面開始計時，求：（1）線圈中感應電動勢的瞬時值表達式。（2）線圈從開始計時經(jīng)1/30s時，線圈中電流的瞬時值。（3）外電路電阻R兩端電壓的瞬時值表達式。25．如圖甲所示，A、B表示真空中水平放置的相距為d的平行金屬板，板長為L，兩板加電壓后板間電場可視為勻強電場，圖乙表示一周期性的交流電壓波形，在t=0時，將圖乙的交變電壓加在A、B兩板，此時恰有一質(zhì)量為m、電量為q的粒子在板間中央沿水平方向以速度v0射入電場，若此粒子在離開電場時恰能以平行A、B兩板的速度飛出，求（1）A、B兩板上所加交變電壓的頻率應滿足的條件。（2）該交變電壓U0的取值范圍（忽略粒子的重力）。26為了減少因火電站中煤的燃燒對大氣的污染而大力發(fā)展水電站。三峽水利工程中某一水電站發(fā)電機組設(shè)計為：水以v1=3m/s的速度流入水輪機后以v2=1m/s的速度流出，流出水位比流入的水位低10m，水流量為Q=10m3/s，水輪機效率為75﹪，發(fā)電機效率為80﹪（1）發(fā)電機組的輸出電功率是多少？（2）如果發(fā)電機輸出電壓為240V，用戶需電壓220V，輸電線路中能量損失為5﹪，輸電線電阻為Ω，那么所需升降變壓器的原副線圈匝數(shù)比分別是多少？27如圖（甲）所示，兩平行金屬板間接有如圖（乙）所示交變電壓u，兩板間電場可看作是均勻的，且兩板外無電場。已知