资源简介

汽开三中交变电流章练习
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1. 如图是交流发电机的示意图。线圈abcd在磁场中匀速转动产生交流电。线圈的ab边和cd边连在两个金属滑环上，两个滑环通过金属片做成的电刷和外电路相连。当线圈沿逆时针方向转动时，以下关于电流方向的判断正确的是（ ）
A. 当线圈转到图甲的位置时，线圈中的电流方向为d→c→b→a
B. 当线圈转到图乙的位置时，线圈中的电流方向为a→b→c→d
C. 当线圈转到图丙的位置时，线圈中的电流方向为d→c→b→a
D. 当线圈转到图丁的位置时，线圈中的电流方向为a→b→c→d
2. 在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示。产生的电动势随时间变化的图像如图乙所示，则（）
A. t＝0.005s时线框的磁通量的变化率为零 B. t＝0.01s时线框平面与中性面重合
C. 线框产生的电动势有效值为311V D. 线框产生的电动势频率为100Hz
3. 如图所示，两种情况下变压器灯泡L2、L3的功率均为P，且L1、L2、L3为相同的灯泡，匝数比为n1：n2=3：1，则图（a）中L1的功率和图（b）中L1的功率分别为（　 　）
A. P、P B. 9P、P C. P、9P D. P、9P
4. 单匝闭合矩形线框电阻为R，在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动，穿过线框的磁通量Ф与时间t的关系图像如图乙所示，磁通量的最大值为фm，变化周期为T，下列说法正确的是( )
A. 时刻线框平面与中性面垂直
B. 线框的感应电动势有效值为
C. 线框转一周外力所做的功为
D. 从t＝0到t＝过程中线框的平均感应电动势为
5. 如图所示，理想变压器原，副线圈的匝数比，三个灯泡的规格均相同，此时的功率为P，假定灯泡的电阻不随电压变化而改变，则下列说法正确的是
A. 的功率为
B. 的功率为
C.
D.
6. 交流发电机线圈电阻r＝1 Ω，用电器电阻R＝9 Ω，电压表示数为9 V，如图所示，那么该交流发电机( )
A. 电动势的峰值为10 V
B. 电动势的有效值为9 V
C. 交流发电机线圈通过中性面时电动势的瞬时值为10V
D. 交流发电机线圈自中性面转过90°的过程中的平均感应电动势为V
7. 钳形电流表的外形和结构如图甲所示。图甲中电流表的读数为0.9A。图乙中用同一电缆线绕了3匝，则（）
A. 这种电流表能测直流电流，图乙的读数为0.9A
B. 这种电流表能测交变电流，图乙的读数为0.3A
C. 这种电流表能测交变电流，图乙的读数为2.7A
D. 这种电流表既能测直流电流，又能测交变电流，图乙的读数为2.7A
8. 如图所示为远距离输电示意图，其中T1、T2为理想变压器，输电线电阻可等效为电阻r，灯L1、L2相同且阻值不变。现保持变压器T1的输入电压不变，滑片P位置不变，当开关S断开时，灯L1正常发光。则下列说法正确的是（　　）
A. 仅闭合开关S，灯L1会变亮 B. 仅闭合开关S，r消耗的功率会变大
C. 仅将滑片P下移，r消耗的功率会变小 D. 仅将滑片P上移，电流表示数会变大
9. 随着经济发展，用电需求大幅增加，当电力供应紧张时，有关部门就会对部分用户进行拉闸限电。如图是远距离输电的原理图，假设发电厂输出电压恒定不变，输电线的电阻为，两个变压器均为理想变压器。在某次拉闸限电后假设所有用电器可视为纯电阻电网中数据发生变化，下列说法正确的是
A. 降压变压器的输出电压减小了 B. 升压变压器的输出电流增加了
C. 输电线上损失的功率减小了 D. 发电厂输出的总功率增加了
10. 如图所示,和是电网输电线,甲是电压互感器,变压比为1000:1,乙是电流互感器,变流比为100:1, 电压表的示数为220V,电流表的示数为10A。则输电线的输送功率为( )
A. 2.2W
B. 2.2W
C. 2.2W
D. 2.2W
二、实验题
11. “探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验
(1)为完成实验，必须要选用的是________(多选)．
A．有闭合铁芯的原、副线圈
B．无铁芯的原、副线圈
C．交流电源
D．直流电源
E．多用电表(交流电压挡)
F．多用电表(交流电流挡)
（2）用匝数na＝60匝和nb＝120匝的变压器，实验测量数据如下表
Ua/V 1.80 2.80 3.80 4.90
Ub/V 4.00 6.01 8.02 9.98
根据测量数据可判断连接电源的线圈是____________．(选填“na”或“nb”)
三、计算题
12. 如图所示，用一小型交流发电机向远处用户供电，已知发电机线圈匝数匝，面积，线圈匀速转动的角速度，匀强磁场的磁感应强度，输电时先用升压变压器将电压升高，到达用户区再用降压变压器将电压降下来后供用户使用，输电导线的总电阻为，变压器都是理想变压器，降压变压器原、副线圈的匝数比为，若用户区标有“220V，11kW”的电动机恰能正常工作。发电机线圈电阻r不可忽略。求：
（1）输电线路上损耗的电功率；
（2）若升压变压器原、副线圈匝数比为，求交流发电机线圈电阻r；
（3）线圈匀速转动一周的过程中，外力所做的功W。
答案和解析
1.【答案】B
2.【答案】B
A.t=0.005s时，感应电动势最大，由法拉第电磁感应定律可知，磁通量的变化率最大，故A错误；
B.由图2可知t=0.01s时，e=0，说明此时线圈正经过中性面，故B正确；
C.由图2可知Em=311V，根据正弦式交变电流有效值和峰值的关系可得，该交变电流的有效值为，故C错误；
D.由图2可知T=0.02s,据周期和频率的关系可得，该交变电流的频率为：，故D错误。
故选B。
3.【答案】B由题意可知，两种情况下变压器输入功率为均为2P，设灯泡L2、L3的电压为U，电流为I，电阻为R，则有，根据电压与匝数成正比可知，两种情况下变压器的输入电压均为3U，根据输入功率和输出功率相等可知，变压器输入电流为，所以图（a）中L1的功率为；图（b）中L1的功率为，故B正确，ACD错误。
故选B。
4.【答案】C
A.由图可知在时刻，线框的磁通量最大，所以线框平面处在中性面，故A错误；
B.由图可得磁通量的最大值为，周期为T，所以角速度为，可知线框感应电动势的最大值为，由于此线框在磁场绕轴转动时产生的电流为正弦交流电，故其电动势的有效值为，故B错误；
C.由于线框匀速转动一周，根据能量守恒定律可知外力做的功等于线框产生的焦耳热，则有，故C正确；
D.从到的过程中，磁通量减小了，根据可得平均电动势为，故D错误；
故选C。

5.【答案】B
解：AB、设原线圈的电压为U1，n2和n3对应的电压分别为U2、U3，根据变压器原理可得U2=U1=，U3=U1=；
由于L1的功率为P，则P=，L2的功率为P2==，故A错误、B正确；
CD、根据变压器原理可得U1I1=U2I2+U3I3=2U2I2，解得，故CD错误。
故选：B。
6.【答案】D
解：AB、用电器电阻R=9Ω，电压表示数为9V，则电路中的电流：
所以，电路中的电动势：E=I（R+r）=1×（1+9）V=10V。
电压表的读数是交流电的有效值，所以10V是电路中电动势的有效值，其最大值：，故AB错误；
C、由交流电的产生与变化的规律可知，当线圈处于中性面时，线圈中的瞬时值电动势为零，故C错误；
D、线圈自中性面转过90°的过程中的平均感应电动势为：，故D正确。
故选：D。
7.【答案】C
由于变压器工作原理是通过原线圈的电流发生变化,则原线圈产生的磁场发生变化,故穿过副线圈的磁通量发生变化,从而在副线圈中产生感应电流,故这种电流表只能测交流电流;根据输入功率和输出功率的关系有P1=P2,即U1I1=U2I2,而理想变压器原副线圈每一匝线圈的电动势相等,即==,所以=,当n1=1,I2=0.9 A时,=;当n1=3时,=,解得I2 =2.7 A,即题图乙中电流表的读数为2.7 A，故C正确。
8.【答案】B
A、仅闭合开关S，用户总功率变大，降压变压器副线圈电流变大，降压变压器原线圈电流变大，输电线损失的电压变大，升压变压器输出电压即输电电压不变，降压变压器输入电压减小，降压变压器输出电压减小，灯泡L1两端电压减少，灯泡实际功率减小，灯泡亮度变暗，故A错误；
B、由A的分析可知，仅闭合开关S，输电电流变大，即流过电阻r的电流增大，r消耗的功率变大，故B正确；
C、仅将滑片P下移，升压变压器T1的输出电压U2变大，整个电路总电阻不变，流过r的电流变大，电阻r消耗的功率变大，故C错误；
D、仅将滑片P上移，理想变压器T1的输出电压U2减少，电路中总电流减少，输电功率减小，理想变压器T1输入功率减少，理想变压器T1输入电压不变，则T1的输入电流减少，电流表示数会变小，故D错误。
故选：B。
9.【答案】C
AB、 拉闸限电后,用电器减少,意味着并联支路减少,用户端总电阻增加,减小,=也随着减小,输电线上的电压损失U减小。由于发电厂输出电压恒定,输送电压也恒定,根据=U+,则增加,也增加,A、B错误;
C、根据P=R,可知输电线上损失的功率减小了,C正确;
D、减小,也随着减小,发电厂输出电压恒定,所以发电厂输出总功率减小了,D错误。
10.【答案】D
已知变压比为1000：1，电压表示数为220V，故传输电压为：U==V；已知变流比为：100：1，电流表示数为10A，故传输电流为：；故电功率为：，故D正确，ABC错误。
故选D。
11.【答案】（1）ACE；（2）nb
（1）为了完成变压器的探究，需要使用交流电源变压，交流电压的多用电表．为了让变压效果明显需要含有闭合铁芯的原副线圈，因此正确答案为ACE；
（2）由于有漏磁，所以副线圈测量电压应该小于理论变压值，即nb为输入端，na为输出端．
12.【答案】解：（1）设降压变压器原、副线圈的电流分别为I3、I4，电动机恰能正常工作，
有：==50A，
根据理想变压器的变流比可知：，得 I3=5A，
所以输电线路上损耗的电功率为：=200W；
（2）根据理想变压器的的变压比可知：，得U3=2200V，
升压变压器副线圈两端电压：U2=U3+I3R=2240V，
又，可得：U1=280V，
电动势的有效值为==300V，
=，I2=I3=5A，得I1=40A，
交流发电机线圈电阻=0.5；
(3) 线圈匀速转动一周的过程所用时间为=0.02s，
由能量守恒定律可得线圈匀速转动一周的过程中，外力所做的功即为消耗的电能
=240J。
第2页，共5页
第1页，共5页

展开更多......

收起↑