交變電流測(cè)試題

(時(shí)間：60分鐘滿分：100分)一、選擇題(本題共10小題，每小題7分，共70分，每小題至少有一個(gè)選項(xiàng)正確，把正確選項(xiàng)前的字母填在題后的括號(hào)內(nèi))1．如圖5－1－12所示圖象中屬于交流電的有()圖5－1－12解析：A、B、C選項(xiàng)中e的大小和方向均做周期性變化，故它們屬于交流電，正確選項(xiàng)為A、B、C。答案：ABC3．如圖5－1－14甲所示，一矩形閉合線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的轉(zhuǎn)軸OO′以恒定的角速度ω轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)從線圈平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，線圈中產(chǎn)生的交變電流按照?qǐng)D乙所示的余弦規(guī)律變化，則在t＝eq\f(π,2ω)時(shí)刻()圖5－1－14A．線圈中的電流最大B．穿過(guò)線圈的磁通量為零C．線圈所受的安培力為零D．線圈中的電流為零解析：線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω，則轉(zhuǎn)過(guò)一圈用時(shí)eq\f(2π,ω)，當(dāng)t＝eq\f(π,2ω)時(shí)說(shuō)明轉(zhuǎn)過(guò)了eq\f(1,4)圈，此時(shí)線圈位于中性面位置，所以穿過(guò)線圈的磁通量最大，B錯(cuò)誤，由于此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，所以線圈中電流為零，線圈所受的安培力為零，A錯(cuò)誤，C、D正確。答案：CD3．一只矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過(guò)線圈的磁通量隨時(shí)間變化的圖象如圖5－1－7所示。則下列說(shuō)法中正確的是()圖5－1－7A．t＝0時(shí)刻，線圈平面與中性面垂直B．t＝0.01s時(shí)刻，Φ的變化率最大C．t＝0.02s時(shí)刻，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)達(dá)到最大D．從t＝0.01s時(shí)刻至t＝0.04s時(shí)刻線圈轉(zhuǎn)過(guò)的角度是eq\f(3,2)π解析：由圖象可知t＝0、0.02s、0.04s時(shí)刻線圈平面是中性面位置，Φ最大，eq\f(ΔΦ,Δt)＝0，故E＝0；t＝0.01s、0.03s、0.05s時(shí)刻線圈平面與磁感線平行，Φ最小，eq\f(ΔΦ,Δt)最大，故E最大，從圖象可知，從t＝0.01s時(shí)刻至t＝0.04s時(shí)刻線圈旋轉(zhuǎn)eq\f(3,4)周，轉(zhuǎn)過(guò)的角度為eq\f(3,2)π。答案：BD1.如圖5－1－9所示，一正方形線圈abcd在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線的對(duì)稱軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，沿著OO′軸觀察，線圈沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。已知磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，線圈匝數(shù)為n，邊長(zhǎng)為l，電阻為R，轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為ω，則當(dāng)線圈轉(zhuǎn)至圖示位置時(shí)()A．線圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍bcda 圖5－1－9B．穿過(guò)線圈的磁通量為零，磁通量的變化率也為零C．線圈中的感應(yīng)電流為eq\f(nBl2ω,R)D．線圈從圖示位置起轉(zhuǎn)動(dòng)eq\f(T,6)時(shí)，電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值為eq\f(1,2)nBl2ω解析：根據(jù)右手定則判斷知，ad邊切割產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向由a→d；bc邊切割產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向由c→b，所以A項(xiàng)錯(cuò)誤。在圖示位置Φ＝B·S⊥＝0；e＝Em＝nl2Bω，由E＝neq\f(ΔΦ,Δt)得eq\f(ΔΦ,Δt)＝eq\f(E,n)＝Bl2ω，i＝eq\f(e,R)＝eq\f(nBl2ω,R)，所以C項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤。t＝eq\f(T,6)，ω＝eq\f(2π,T)，由e＝nBl2ωcosωt＝nBl2ωcos(eq\f(2π,T)×eq\f(T,6))＝eq\f(1,2)nBl2ω，D項(xiàng)正確。答案：CD4．在如圖2所示電路中，a、b兩端連接的交流電源既含高頻交流，又含低頻交流；L是一個(gè)25mH的高頻扼流圈，C是一個(gè)100pF的電容器，R是負(fù)載電阻。下列說(shuō)法中正確的是()圖2A．L的作用是“通低頻，阻高頻”B．C的作用是“通交流，隔直流”C．C的作用是“通高頻，阻低頻”D．通過(guò)R的電流中，低頻交流所占的百分比遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于高頻交流所占的百分比解析：L是一個(gè)自感系數(shù)很小的高頻扼流圈，其作用是“通低頻，阻高頻”，選項(xiàng)A正確。C是一個(gè)電容很小的電容器，在圖示電路中，對(duì)高頻交流的容抗遠(yuǎn)小于對(duì)低頻交流的容抗，其作用是“通高頻，阻低頻”，選項(xiàng)C正確；因電路中無(wú)直流電流，選項(xiàng)B錯(cuò)誤。由于L對(duì)高頻交流的阻礙作用和C對(duì)高頻交流的旁路作用，使得通過(guò)R的電流中，低頻交流所占的百分比遠(yuǎn)大于高頻交流的百分比，選項(xiàng)D正確。答案：ACD3．如圖5－4－6所示，某理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)均可調(diào)節(jié)，原線圈兩端電壓為一最大值不變的正弦交流電，在其他條件不變的情況下，為了使變壓器輸入功率增大，可使()圖5－4－6A．原線圈匝數(shù)n1增加B．副線圈匝數(shù)n2增加C．負(fù)載電阻R的阻值增大D．負(fù)載電阻R的阻值減小解析：由eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，P出＝eq\f(U22,R)可得P出＝eq\f(U12n22,n12R)又因?yàn)镻入＝P出，所以P入＝eq\f(U12n22,n12R)分析可得選項(xiàng)B、D正確。答案：BD6．如圖3所示，一理想變壓器原線圈接入一交流電源，副線圈電路中R1、R2、R3、R4均為定值電阻，開(kāi)關(guān)S是閉合的。V1V2為理想電壓表，讀數(shù)分別為U1和U2；A1A2和A3為理想電流表，讀數(shù)分別為I1、I2和I3?，F(xiàn)斷開(kāi)S，U1數(shù)值不變，下列推斷中正確的是()圖3A．U2變小、I3變小 B．U2不變、I3變大C．I1變小、I2變小 D．I1變大、I2變大解析：因?yàn)樽儔浩鞯脑褦?shù)與輸入電壓不變，所以輸出電壓與兩電壓表的示數(shù)均不變。當(dāng)S斷開(kāi)時(shí)，因?yàn)樨?fù)載電阻增大，故副線圈中的電流I2減小，由于輸入功率等于輸出功率，所以I1也將減小，C正確；因?yàn)镽1兩端的電壓減小，故R2、R3兩端的電壓將增大，I3變大，B正確。答案：BC4．為探究理想變壓器原、副線圈電壓、電流的關(guān)系，將原線圈接到電壓有效值不變的正弦交流電源上，副線圈連接相同的燈泡L1、L2，電路中分別接了理想交流電壓表V1、V2和理想交流電流表A1、A2，導(dǎo)線電阻不計(jì)，如圖4所示。當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后()圖4A．A1示數(shù)變大，A1與A2示數(shù)的比值不變B．A1示數(shù)變大，A1與A2示數(shù)的比值變大C．V2示數(shù)變小，V1與V2示數(shù)的比值變大D．V2示數(shù)不變，V1與V2示數(shù)的比值不變解析：電源電壓有效值不變，所以V1示數(shù)不變，原、副線圈的電壓之比等于匝數(shù)之比，匝數(shù)之比不變，故V2示數(shù)不變，V1與V2示數(shù)的比值也不變，所以C錯(cuò)誤，D正確；當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后，副線圈電路中的電阻減小，因?yàn)殡妷翰蛔?，所以副線圈電路中的電流增大，A2的示數(shù)增大，原、副線圈的電流之比等于匝數(shù)反比，匝數(shù)之比不變，A1與A2示數(shù)的比值不變，所以A正確，B錯(cuò)誤。答案：AD8.如圖4所示，在兩平行金屬板中央有一個(gè)靜止的電子(不計(jì)重力)，當(dāng)兩板間加上如圖5所示的交變電壓后，能使電子有可能做往返運(yùn)動(dòng)的是()圖4圖5解析：對(duì)A圖象可知，電子先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，eq\f(1,4)T時(shí)刻速度最大，由eq\f(1,4)T到eq\f(1,2)T做加速度增加的減速運(yùn)動(dòng)，eq\f(1,2)T時(shí)刻速度為零。從eq\f(1,2)T到eq\f(3,4)T電子反向做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，eq\f(3,4)T時(shí)刻速度最大，由eq\f(3,4)T到T做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)，T時(shí)刻速度為零，回到原位置，即電子能做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。同樣的分析方法可得B、C也對(duì)。答案：ABC9．某小型水電站的電能輸送示意圖如圖8所示。發(fā)電機(jī)的輸出電壓為200V，輸電線總電阻為r，升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)分別為n1、n2。降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)分別為n3、n4(變壓器均為理想變壓器)。要使額定電壓為220V的用電器正常工作，則()圖8A.eq\f(n2,n1)>eq\f(n3,n4)B.eq\f(n2,n1)<eq\f(n3,n4)C．升壓變壓器的輸出電壓等于降壓變壓器的輸入電壓D．升壓變壓器的輸出功率大于降壓變壓器的輸入功率解析：根據(jù)變壓器工作原理可知eq\f(n1,n2)＝eq\f(200,U2)，eq\f(n3,n4)＝eq\f(U3,220)，由于輸電線上損失一部分電壓，升壓變壓器的輸出電壓大于降壓變壓器的輸入電壓，有U2>U3，所以eq\f(n2,n1)>eq\f(n3,n4)，A正確，B、C不正確。升壓變壓器的輸出功率等于降壓變壓器的輸入功率加上輸電線損失功率，D正確。答案：AD2．如圖5－1－11甲所示，交流發(fā)電機(jī)與電阻R連接，線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的正弦交流電的圖象如圖乙中圖線a所示，當(dāng)調(diào)整線圈轉(zhuǎn)速后，所產(chǎn)生正弦交流電的圖象如圖乙中圖線b所示，已知R＝10Ω。以下關(guān)于這兩個(gè)正弦交流電的說(shuō)法正確的是()圖5－1－11A．在圖中t＝0時(shí)刻穿過(guò)線圈的磁通量均為零B．線圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比為3∶2C．交流電b的電壓瞬時(shí)值為u＝10sin5πtVD．轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速調(diào)整前電壓最大值與調(diào)整后相同解析：在圖中t＝0時(shí)刻，感應(yīng)電流為0，線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為0，因此線圈處在中性面上，穿過(guò)線圈平面的磁通量最大，A錯(cuò)；由圖乙可知，調(diào)整前轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)一圈用時(shí)0.6s，調(diào)整后轉(zhuǎn)一圈用時(shí)0.4s，因此轉(zhuǎn)速之比eq\f(na,nb)＝eq\f(2,3)，B錯(cuò)；交流電b的電壓最大值Ubm＝IbmR＝1.0×10V＝10V，所以電壓瞬時(shí)值u＝10sin5πtV，C正確；交流電動(dòng)勢(shì)的最大值與轉(zhuǎn)速成正比，有eq\f(Uam,Ubm)＝eq\f(na,nb)＝eq\f(2,3)，則Uam＝eq\f(20,3)V，D錯(cuò)。答案：C5．一交流發(fā)電機(jī)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e＝Emsinωt，如將線圈的匝數(shù)增加一倍，電樞的轉(zhuǎn)速也增加一倍，其他條件不變，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式將變?yōu)?)A．e′＝2Emsin2ωt B．e′＝2Emsin4ωtC．e′＝4Emsin2ωt D．e′＝4Emsin4ωt解析：e＝Emsinωt＝nBSωsinωt，現(xiàn)n′＝2n，ω′＝2ω，則Em′＝4Em，所以感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式將變?yōu)閑′＝4Emsin2ωt。答案：C1．如圖5－2－3所示是一個(gè)正弦式交變電流的圖象，下列說(shuō)法正確的是()圖5－2－3A．周期是0.2s，電流的峰值是10AB．周期是0.15s，電流的峰值是10AC．頻率是5Hz，電流的有效值是10AD．頻率是0.2Hz，電流的有效值是7.07A解析：由圖象可知T＝0.2s，Im＝10A，故頻率f＝eq\f(1,T)＝5Hz，I＝eq\f(Im,\r(2))＝5eq\r(2)A＝7.07A。A正確，B、C、D錯(cuò)誤。答案：A2．一個(gè)矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，周期為T(mén)。從中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)，當(dāng)t＝eq\f(1,12)T時(shí)，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值為2V，則此交變電流的有效值為()A．2eq\r(2)V B．2VC.eq\r(2)V D.eq\f(\r(2),2)V解析：先用代入法求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值：由e＝Emsinωt得2V＝Emsin(eq\f(2π,T)×eq\f(T,12))，由此得Em＝4V，因此有效值為2eq\r(2)V。選項(xiàng)A正確。答案：A3．將阻值為5Ω的電阻接到內(nèi)阻不計(jì)的交流電源上，電源電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖5－2－4所示。下列說(shuō)法正確的是()圖5－2－4A．電路中交變電流的頻率為0.25HzB．通過(guò)電阻的電流為eq\r(2)AC．電阻消耗的電功率為2.5WD．用交流電壓表測(cè)得電阻兩端的電壓為5V解析：由圖可知，該交變電流的周期為T(mén)＝4×10－2s，故頻率為f＝eq\f(1,T)＝25Hz；通過(guò)電阻的電流最大值為Im＝eq\f(Em,R)＝1A，有效值I＝eq\f(Im,\r(2))＝0.707A，電阻消耗的電功率為P＝I2R＝2.5W。交流電壓表測(cè)得的應(yīng)為電阻兩端電壓的有效值U＝IR＝eq\f(5\r(2),2)V＝3.5V。答案：C3．一電阻接一直流電源，通過(guò)4A的電流時(shí)熱功率為P，若換接一正弦交流電源，它的熱功率變?yōu)閑q\f(P,2)，則該交流電電流的最大值為()A．4A B．6AC．2A D．4eq\r(2)A解析：由P＝I2R得R＝eq\f(P,I2)＝eq\f(P,16)，接交流電時(shí)，eq\f(P,2)＝I′2eq\f(P,16)，2I′2＝16。I′＝eq\f(4,\r(2))A，所以Im＝eq\r(2)I′＝4A。應(yīng)選A。答案：A4．夏天空調(diào)器正常工作時(shí)，制冷狀態(tài)與送風(fēng)狀態(tài)交替運(yùn)行。一空調(diào)器在不同工作狀態(tài)下電功率隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖3所示，此空調(diào)器運(yùn)轉(zhuǎn)1h用電()圖3A．1.0度 B．1.5度C．2.0度 D．2.5度解析：由圖象知，電功率隨時(shí)間的變化周期為15min，前5min為0.5kW，后10min為2kW。設(shè)電功率的有效值為P，周期為T(mén)，據(jù)有效值定義有P1eq\f(T,3)＋P2eq\f(2T,3)＝PT將P1＝0.5kW，P2＝2kW代入得：P＝1.5kW。此空調(diào)1h用電W＝Pt＝1.5度。答案：B5．一臺(tái)小型發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的正弦規(guī)律圖象如圖4甲所示。已知發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻為5.0Ω，現(xiàn)外接一只電阻為95.0Ω的燈泡，如圖4乙所示，則()圖4A．電壓表V的示數(shù)為220VB．電路中的電流方向每秒鐘改變50次C．燈泡實(shí)際消耗的功率為484WD．發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻每秒鐘產(chǎn)生的焦耳熱為24.2J解析：由題圖甲知Em＝220eq\r(2)V，則電源電動(dòng)勢(shì)有效值E＝eq\f(Em,\r(2))＝220V，I＝eq\f(E,R＋r)＝eq\f(220,95.0＋5.0)A＝2.2A，V表示數(shù)亦即路端電壓有效值U＝IR＝2.2×95V＝209V，A錯(cuò)；線框每轉(zhuǎn)一圈，電流方向改變兩次，故每秒鐘電流方向改變n＝eq\f(t,T)×2＝eq\f(1,0.02)×2次＝100次，B錯(cuò)；由P燈＝UI得：P燈＝209×2.2W＝459.8W，C錯(cuò)；由Q＝I2rt得：Qr＝2.22×5×12J＝24.2J，D正確。答案：D6．在阻值為70Ω的電阻中通以正弦交變電流，測(cè)得在10min內(nèi)放出的熱量為2.1×104J，則此交變電流的最大值為()A．0.24A B．0.5AC．0.707A D．1A解析：根據(jù)Q＝I2Rt得I＝eq\f(1,\r(2))A，所以Im＝eq\r(2)I＝1A。答案：D7．正弦交變電源與電阻R、交流電壓表按圖5甲所示的方式連接，R＝10Ω，交流電壓表的示數(shù)是10V，圖5乙是交變電源輸出電壓U隨時(shí)間t變化的圖象，則()圖5A．通過(guò)R的電流IR隨時(shí)間t變化的規(guī)律是IR＝eq\r(2)cos100πtAB．通過(guò)R的電流IR隨時(shí)間t變化的規(guī)律是IR＝eq\r(2)cos50πtAC．R兩端的電壓UR隨時(shí)間t變化的規(guī)律是UR＝5eq\r(2)cos100πtVD．R兩端的電壓UR隨時(shí)間t變化的規(guī)律是UR＝5eq\r(2)cos50πtV解析：交流電壓表測(cè)的是有效值U＝10V，電壓的最大值Um＝10eq\r(2)V。由圖象可得電阻R兩端交流電壓的瞬時(shí)值UR＝10eq\r(2)cos100πtV，通過(guò)R上的電流有效值I＝eq\f(U,R)＝eq\f(10,10)A＝1A，則最大值Im＝eq\r(2)A，其瞬時(shí)值為IR＝eq\r(2)cos100πtA。答案：A8．頻率為50Hz的交變電流，其電壓u＝120eq\r(2)sinωtV，把它加在激發(fā)電壓、熄滅電壓均為85V的霓虹燈的兩端，則在半個(gè)周期內(nèi)霓虹燈點(diǎn)亮的時(shí)間是()A.eq\f(1,50)s B.eq\f(1,100)sC.eq\f(1,150)s D.eq\f(1,200)s解析：該交變電壓的周期T＝eq\f(1,50)s＝0.02s，電壓的最大值Um＝120eq\r(2)V≈170V＝2×85V。作出交變電壓的u－t圖象如圖所示，由于加在霓虹燈兩端電壓大于85V時(shí)燈管才發(fā)光，由圖象可知在半個(gè)周期內(nèi)燈管點(diǎn)亮的時(shí)間是Δt＝t2－t1，u＝170sin(2πft)V＝85V則2πft1＝eq\f(π,6)，t1＝eq\f(1,600)s2πft2＝eq\f(5π,6)，t2＝eq\f(5,600)s所以Δt＝t2－t1＝eq\f(1,150)s即霓虹燈在半個(gè)周期內(nèi)被點(diǎn)亮的時(shí)間為eq\f(1,150)s。答案：C5．在電子技術(shù)中，從某一裝置輸出的電流既有高頻成分又有低頻成分，如果只需把低頻成分輸送到下一級(jí)裝置，如圖3所示，則下列做法合理的是()A．在ab間接入一個(gè)電容器B．在ab間接入一個(gè)低頻扼流圈C．在ab間接入一個(gè)高頻扼流圈 圖3D．在ab間接入一個(gè)電容器或高頻或低頻扼流圈都可以解析：電容器是“通高頻，阻低頻”，低頻扼流圈是“通直流，阻交流”，而高頻扼流圈“通低頻，阻高頻”，C對(duì)。答案：C[例3]如圖5－3－11所示，線圈的自感系數(shù)L和電容器的電容C都很小(如L＝1mH，C＝200pF)，此電路的重要作用是()A．阻直流通交流，輸出交流B．阻交流通直流，輸出直流 圖5－3－11C．阻低頻通高頻，輸出高頻交流D．阻高頻通低頻，輸出低頻交流和直流[思路點(diǎn)撥]根據(jù)電感和電容對(duì)交流中的高頻成分和低頻成分的阻礙作用不同來(lái)分析。[解析]因線圈自感系數(shù)L很小，所以對(duì)低頻成分的阻礙作用很小，這樣直流和低頻成分能順利通過(guò)線圈，電容器并聯(lián)在電路中，起旁路作用，因電容C很小，對(duì)低頻成分的阻礙作用很大，而對(duì)部分通過(guò)線圈的高頻成分阻礙作用很小，被它旁路，最終輸出的是低頻交流和直流。[答案]D2．如圖2所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1∶n2＝4∶1，原線圈兩端連接光滑導(dǎo)軌，副線圈與電阻R相連組成閉合回路。當(dāng)直導(dǎo)線AB在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中沿導(dǎo)軌勻速地向右做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，安培表A1的讀數(shù)為12mA，那么安培表A2的讀數(shù)為()圖2A．0 B．3mAC．48mA D．與R大小有關(guān)解析：導(dǎo)線AB切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E感＝Blv。由于B、l、v三個(gè)量均不變，故感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為一定值，原線圈中電流恒為12mA，變壓器原、副線圈中無(wú)法發(fā)生互感現(xiàn)象，副線圈輸出電壓應(yīng)為零，故安培表A2的讀數(shù)為0。答案：A3．遠(yuǎn)距離輸送一定功率的交變電流，若輸電電壓提高到原來(lái)的n倍，則下列說(shuō)法中正確的是()A．輸電線上的電流變?yōu)樵瓉?lái)的n倍B．輸電線上的電壓損失變?yōu)樵瓉?lái)的1/n2C．輸電線上的電功率損失變?yōu)樵瓉?lái)的1/nD．若輸電線上的電功率損失不變，輸電線路長(zhǎng)度可變?yōu)樵瓉?lái)的n2倍解析：P＝UI，當(dāng)U變?yōu)樵瓉?lái)的n倍時(shí)，I變?yōu)樵瓉?lái)的eq\f(1,n)；輸電線上的電壓損失：ΔU＝eq\f(I,n)R線電功率損失：P損＝(eq\f(I,n))2R線①輸電線電阻R線＝ρeq\f(l,S)，當(dāng)l變?yōu)樵瓉?lái)的n2倍時(shí)，電阻增大為原來(lái)的n2倍，由①式知P損不變。答案：D7．“西電東送”工程中為了減少輸電損耗，必須提高輸電電壓。從西部某電站向華東某地區(qū)輸送的電功率為106kW，輸電電壓為1000kV，輸電線電阻為100Ω。若改用超導(dǎo)材料作為輸電線，則可減少輸電損耗的功率為()A．105kW B．104kWC．106kW D．103kW解析：輸電電流I＝eq\f(P,U)，輸電線路損失的電功率P損＝I2R＝(eq\f(P,U))2R＝1×105kW；當(dāng)改用超導(dǎo)輸電時(shí)，就不損失電能，因此減少的輸電損耗就等于P損，A正確。答案：A10.如圖6甲所示電路中，A1、A2、A3為相同的電流表，C為電容器，電阻R1、R2、R3的阻值相同，線圈L的電阻不計(jì)。在某段時(shí)間內(nèi)理想變壓器原線圈內(nèi)磁場(chǎng)的變化規(guī)律如圖乙所示，則在t1～t2時(shí)間內(nèi)()圖6A．電流表A1的示數(shù)比A2的小B．電流表A2的示數(shù)比A3的小C．電流表A1和A2的示數(shù)相同D．電流表的示數(shù)都不為零解析：由于通過(guò)原線圈中的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間發(fā)生均勻變化，故副線圈中的磁感應(yīng)強(qiáng)度也應(yīng)隨時(shí)間發(fā)生均勻變化，所以副線圈將產(chǎn)生恒定電流，由于線圈L的內(nèi)阻不計(jì)，所以A1與A2的示數(shù)相同。由于電容的“隔直流、通交流”作用，故A3的示數(shù)為零，答案為C。答案：C二、非選擇題(本題共2小題，每小題10分，共20分，解答時(shí)應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)9．一小型發(fā)電機(jī)內(nèi)的矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以恒定的角速度ω繞垂直于磁場(chǎng)方向的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈的匝數(shù)n＝100匝，穿過(guò)線圈的磁通量Φ隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖6甲所示，發(fā)電機(jī)線圈的電阻r＝5Ω，外電路電阻R＝95Ω。求串聯(lián)在外電路中的交流電流表的讀數(shù)。圖6解析：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值：Em＝nBSω＝nΦmω設(shè)線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的周期為T(mén)，則有ω＝eq\f(2π,T)根據(jù)歐姆定律，電路中的電流的最大值為：Im＝eq\f(Em,R＋r)有效值：I＝eq\f(\r(2),2)Im由題中給定的Φ-t圖象可得：Φm＝1.0×10－2Wb，T＝3.14×10－2s解以上各式，并代入數(shù)據(jù)，得：I＝1.41A。答案：1.41A10．n匝矩形線圈，面積為S，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞垂直于磁感線的軸，以角速度ω做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，外電路閉合。若從線圈通過(guò)中性面時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，則經(jīng)過(guò)eq\f(1,4)個(gè)周期，外力做功為多少？(已知線圈與外電路總電阻為R)解析：線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為：Em＝nBωS，有效值為E＝eq\f(Em,\r(2))＝eq\f(\r(2),2)nBωS，線圈中電流的有效值為I＝eq\f(E,R)＝eq\f(\r(2)nBωS,2R)，電熱功率為P＝I2R＝eq\f(n2B2S2ω2,2R)，在T/4時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的內(nèi)能為：Q＝P·eq\f(T,4)＝eq\f(ωπn2B2S2,4R)，即外力做的功為W外＝Q＝eq\f(ωπn2B2S2,4R)。答案：eq\f(ωπn2B2S2,4R)12.如圖10所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)B＝0.1T，所用矩形線圈的匝數(shù)N＝100，邊長(zhǎng)ab＝0.2m，bc＝0.5m，以角速度ω＝100πrad/s繞OO′軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)線圈平面通過(guò)中性面時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，試求：(1)線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式；