交流電模擬試題一

PAGEPAGE9交變電流測(cè)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(bào)警系統(tǒng)原理圖，其中R2為用半導(dǎo)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(guò)R1的電流，電壓表V2顯示加在報(bào)警器上的電壓(報(bào)警器未畫(huà)出)，R3為一定值電阻。當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火警時(shí)，以下說(shuō)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(zhǎng)直金屬桿上套兩個(gè)金屬環(huán)與一個(gè)完整正弦圖象的金屬導(dǎo)線ab連接,其余部分未與桿接觸?桿電阻不計(jì),導(dǎo)線電阻為R,a?b間距離為2L,導(dǎo)線組成的正弦圖形頂部或底部到桿的距離都是d,在導(dǎo)線和桿平面內(nèi)有一有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁場(chǎng)的寬度為L(zhǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,現(xiàn)在外力F作用下導(dǎo)線沿桿以恒定的速度v向右運(yùn)動(dòng),t＝0時(shí)刻導(dǎo)線從O點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng),直到全部穿出磁場(chǎng)過(guò)程中,外力F所做的功為A.B.C.D.3.一臺(tái)理想變壓器的原線圈接220V正弦交變電壓時(shí)，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(guò)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(guò)量接收電磁輻射有害人體健康。按照有關(guān)規(guī)定，工作場(chǎng)所受到的電磁輻射強(qiáng)度（單位時(shí)間內(nèi)垂直通過(guò)單位面積的電磁輻射能量）不得超過(guò)某一臨界值W。若某無(wú)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(tái)發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖，其中N、S是永久磁鐵的兩個(gè)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(chǎng)。若從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，當(dāng)線框繞固定軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，下列圖像中能正確反映線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)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(shuō)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(shí)值表達(dá)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?lái)的eq\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(qiáng)磁場(chǎng)中，線圈軸線OO′與磁場(chǎng)邊界重合，線圈按圖示方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，t＝0時(shí)刻線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直，規(guī)定電流方向沿abcda為正方向，則線圈內(nèi)感應(yīng)電流隨時(shí)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(shí)間的變化關(guān)系．若使這兩種電流分別通過(guò)兩個(gè)完全相同的電阻，則經(jīng)過(guò)1min的時(shí)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(zhǎng)直導(dǎo)線OO′與斷開(kāi)的圓形導(dǎo)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(shì)高于B端的電勢(shì)且UAB減小，交變電流必須處于每個(gè)周期的()A．第一個(gè)eq\f(1,4)周期B．第二個(gè)eq\f(1,4)周期C．第三個(gè)eq\f(1,4)周期D．第四個(gè)eq\f(1,4)周期10．將硬導(dǎo)線中間一段折成不封閉的正方形，每邊長(zhǎng)為l，它在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向如圖7所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速為n，導(dǎo)線在a、b兩處通過(guò)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(jì)，燈泡的電阻應(yīng)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(dāng)t＝0時(shí)，板間有一個(gè)電子正好處于靜止?fàn)顟B(tài)，下面關(guān)于電子以后的運(yùn)動(dòng)情況的判斷正確的是()A．t＝T時(shí)，電子回到原出發(fā)點(diǎn)B．電子始終向一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)C．t＝eq\f(T,2)時(shí)，電子將有最大速度D．t＝eq\f(T,2)時(shí)，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(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，以恒定的角速度ω繞ab邊轉(zhuǎn)動(dòng)，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，線圈所圍面積為S，線圈導(dǎo)線的總電阻為R.t＝0時(shí)刻線圈平面與紙面重合，且cd邊正在向紙面外轉(zhuǎn)動(dòng)．則()A．線圈中電流t時(shí)刻瞬時(shí)值表達(dá)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(fù)載電阻為R，那么變壓器工作時(shí)，a、b兩點(diǎn)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(tái)理想變壓器的原線圈接220V正弦交變電壓時(shí)，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(guò)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(gè)漏電保護(hù)器，如圖所示.其原線圈是進(jìn)戶線的火線和零線并在一起的雙線繞成的.當(dāng)漏電保護(hù)器的e、f兩端沒(méi)有電壓時(shí)，脫扣開(kāi)關(guān)S能始終保持接通；當(dāng)e、f兩端一旦有電壓時(shí)，脫扣開(kāi)關(guān)立即斷開(kāi)，切斷電路以起到保護(hù)作用.關(guān)于這個(gè)電路的工作原理，下列說(shuō)法正確的是()A.當(dāng)用戶的電流超過(guò)一定值時(shí)，脫扣開(kāi)關(guān)會(huì)自動(dòng)斷開(kāi)B.當(dāng)火線和零線之間電壓太高時(shí)，脫扣開(kāi)關(guān)會(huì)自動(dòng)斷開(kāi)C.當(dāng)站在地面上的人觸及b線時(shí)，脫扣開(kāi)關(guān)會(huì)自動(dòng)斷開(kāi)D.當(dāng)站在絕緣物上的人雙手分別接觸b線和d線時(shí)，脫扣開(kāi)關(guān)會(huì)自動(dòng)斷開(kāi)16.去年冬天，我國(guó)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(jì)了這樣的融冰思路：利用電流的熱效應(yīng)除冰.若在正常供電時(shí)，為了減少輸電損耗，需經(jīng)過(guò)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(shí)，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(guò)增加焦耳熱達(dá)到除冰的目的.則除冰時(shí)（認(rèn)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(dǎo)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(biāo)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(gè)沿＋x軸方向的磁場(chǎng)，其磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的關(guān)系式為Bt＝0.7＋0.6t(T)．則()A．導(dǎo)線中的感應(yīng)電流大小是0.1A，方向是a→c→b→aB．導(dǎo)線中的感應(yīng)電流大小是0.1A，方向是a→b→c→aC．導(dǎo)線中的感應(yīng)電流大小是eq\f(π,20)A，方向是a→c→b→aD．導(dǎo)線中的感應(yīng)電流大小是eq\f(π,20)A，方向是a→b→c→a18．玉樹(shù)發(fā)生大地震后，山東某發(fā)電機(jī)廠及時(shí)捐出一百多臺(tái)發(fā)電機(jī)，并建立了臨時(shí)供電系統(tǒng)，為災(zāi)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(dòng)觸頭P置于a處時(shí)，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(dāng)發(fā)電機(jī)輸出的電壓小于正常值，用電器不變時(shí)，應(yīng)使滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)B．當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出的電壓小于正常值，用電器不變時(shí)，應(yīng)使滑動(dòng)觸頭P向下滑動(dòng)C．如果V1示數(shù)保持正常值不變，那么當(dāng)用電器增加時(shí)，滑動(dòng)觸頭P應(yīng)向上滑動(dòng)D．如果V1示數(shù)保持正常值不變，那么當(dāng)用電器增加時(shí)，滑動(dòng)觸頭P應(yīng)向下滑動(dòng)．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(shí)刻開(kāi)始在原線圈兩端加上交變電壓，其瞬時(shí)值表達(dá)式為，則（）A．當(dāng)單刀雙擲開(kāi)關(guān)與連接時(shí)．電壓表的示數(shù)為B．當(dāng)時(shí)，間的電壓瞬時(shí)值為C．單刀雙擲開(kāi)關(guān)與連接，在滑動(dòng)變阻器觸頭向上移動(dòng)的過(guò)程中，電壓表和電流表的示數(shù)均變小D．保持滑動(dòng)變阻器觸頭不動(dòng)，當(dāng)單刀雙擲開(kāi)關(guān)由扳向時(shí)，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(jī)有穩(wěn)定的輸出電壓，它發(fā)出的電先通過(guò)電站附近的變壓器升壓，然后通過(guò)高壓輸電線路把電能輸送到升壓變壓器遠(yuǎn)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(guò)升壓變壓器初級(jí)線圈中的電流變大 B．升壓變壓器次級(jí)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(jí)線圈兩端的電壓變小填空題：21．為了測(cè)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(gè)滑動(dòng)觸頭P，移動(dòng)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(huà)出的是調(diào)壓變壓器的電路符號(hào)。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)備有交 流電壓表，交流電流表，滑動(dòng)變阻器，開(kāi)關(guān)，導(dǎo)線等 實(shí)驗(yàn)器材。（1）在圖甲中完成實(shí)驗(yàn)電路圖。（2）說(shuō)明按你的實(shí)驗(yàn)電路圖進(jìn)行測(cè)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(cè)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(gè)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(jì)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(jī)的原理圖，其矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的固定軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，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(shí)刻，線圈平面與磁場(chǎng)方向平行，穿過(guò)每匝線圈的磁通量Φ隨時(shí)間t按圖11乙所示正弦規(guī)律變化．求：(1)交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)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(dǎo)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(chǎng)．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(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度按如圖12乙所示的規(guī)律變化，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為e＝nBmSeq\f(2π,T)cos(eq\f(2π,T)t)，其中Bm為磁感應(yīng)強(qiáng)度的最大值，T為磁場(chǎng)變化的周期．不計(jì)燈絲電阻隨溫度的變化，求：(1)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值；(2)小燈泡消耗的電功率；(3)在磁感應(yīng)強(qiáng)度變化的0～eq\f(T,4)的時(shí)間內(nèi)，通過(guò)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(yīng)強(qiáng)度為T(mén)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以300r/min的轉(zhuǎn)速繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖所示，若從中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)，求：（1）線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式。（2）線圈從開(kāi)始計(jì)時(shí)經(jīng)1/30s時(shí)，線圈中電流的瞬時(shí)值。（3）外電路電阻R兩端電壓的瞬時(shí)值表達(dá)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(zhǎng)為L(zhǎng)，兩板加電壓后板間電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)，圖乙表示一周期性的交流電壓波形，在t=0時(shí)，將圖乙的交變電壓加在A、B兩板，此時(shí)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(chǎng)，若此粒子在離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)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(yīng)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(duì)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(jī)組設(shè)計(jì)為：水以v1=3m/s的速度流入水輪機(jī)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(jī)效率為75﹪，發(fā)電機(jī)效率為80﹪（1）發(fā)電機(jī)組的輸出電功率是多少？（2）如果發(fā)電機(jī)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(chǎng)可看作是均勻的，且兩板外無(wú)電場(chǎng)。已知