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第三章交变电流 单元检测卷
一、单项选择题
1．一交变电压的瞬时值u＝Umsin(100πt) V，当t＝ s时，u＝5V，则用交流电压表测电压时，电压表上看到的读数为（ ）
A．5V
B．5 V
C．10V
D．10 V
2．在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的轴匀速转动，如图甲所示。产生的感应电动势如图乙所示，则（　　）
A．t＝0.015s时线框的磁通量变化率为零
B．t＝0.01s时线框平面与中性面重合
C．线框产生的交变电动势有效值为311V
D．线框产生的交变电动势频率为100Hz
3．如图所示，矩形线圈abcd的面积为S，匝数为N，线圈电阻为R，在匀强磁场中可以分别绕垂直于磁场方向的轴P1和P2以相同的角速度ω匀速转动（P1与ab边重合，P2过ad边的中点），从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过90°的过程中，绕P1及P2轴转动产生的交变电流的大小、通过线圈的电荷量及线圈中产生的热量分别为I1、q1、Q1及I2、q2、Q2，则下列判断正确的是（　　）
A．线圈绕P1和P2轴转动时电流的方向相同，都是a→b→c→d→a
B．q1>q2
C．I1=I2
D．Q14．如图所示，理想变压器原线圈接一交流电源，副线圈回路中有一定值电阻R和两个小灯泡L1、L2，最初电键S是断开的，现闭合电键S，则（ ）
A．副线圈两端电压变大
B．灯泡L1变亮
C．电流表A1示数变大
D．电阻R中的电流变小
5．图甲、图乙分别表示两种电压的波形，其中图甲所示电压按正弦规律变化下列说法正确的是（ ）
A．图甲表示交流电，图乙表示直流电
B．两种电压的最大值和有效值都相等
C．图甲所示电压的瞬时值表达式为u=31lsin100πt(V)
D．图甲所示电压经原副线圈匝数比为10︰1的变压器变压后频率变为原来的
二、多项选择题
6．一个矩形线圈在匀强磁场中匀角速度转动，产生交变电动势的瞬时值表达式为 ，则（ ）
A．该交变电动势的频率为2 Hz
B．零时刻线圈平面与磁场垂直
C． 时，e达到最大值
D．在1 s时间内，线圈中电流方向改变100次
7．如图所示，一理想变压器初级线圈匝，次级线圈匝，初级线圈与的交流电源连接，电流表示数为，标注有“、”的灯泡正常发光，电动机线圈的总电阻为，则下列说法中正确的是（　　）
A．流过灯泡的交变电流的频率为 B．灯泡两端的电压峰值为
C．流过电动机的电流为 D．电动机的输出功率为
8．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．下列说法正确的是（　　）
A． 时刻线框平面与中性面重合
B．线框的感应电动势有效值为2
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
三、填空题
9．如图所示，100匝的线框abcd在图示磁场（匀强磁场）中匀速转动，角速度为ω，其电动势的瞬时值为e=100cos100πtV，那么感应电动势的最大值为________，当从图示位置转过60°角时线圈中的感应电动势为________，此时穿过线圈的磁通量的变化率为________．
10．如图所示，三个图中的和周期T相同。甲图为正弦式交流电，则电流的有效值为______；乙图正值部分按正弦规律变化，负值部分电流恒定，电流的有效值为______；丙图为方波式交流电，电流的有效值为______；
四、解答题
11．如图所示，N=50匝的矩形线圈abcd，ab边长=20cm，ad边长=25cm，放在磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中，外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的OO′轴以ω=100πrad/s角速度匀速转动，线圈电阻r=1Ω，外电路电阻R=9Ω，t=0时线圈平面与磁感线平行，ab边正转出纸外、cd边转入纸里。求：
（1）穿过线圈的磁通量最大值和感应电动势最大值；
（2）感应电动势的瞬时值表达式；
（3）从图示位置转过90°的过程中流过电阻R的电荷量。
12．如图所示理想变压器原副线圈匝数之比：=3：1，R=12Ω，当ab间接上交变电源后，副线圈两端连接标有6V，9W的灯泡正常发光。
（1）求变压器原线圈两端的电压；
（2）求电源的输出功率。
13．发电机的端电压为220V，输出功率为44kW，输电导线的电阻为0.2Ω，如果用原、副线圈匝数之比为1:10的升压变压器升压，经输电线路后，再用原、副线圈匝数比为10:1的降压变压器降压供给用户.
（1）画出全过程的线路图；
（2）求用户得到的电压和功率；
（3）若不经过变压而直接送到用户，求用户得到的功率和电压.
参考答案
1．D 2．B 3．C 4．C 5．C 6．AB 7．BD 8．AC
9．100V 50V 0.5Wb/s
10．
11．（1）m=0.02Wb，Em=100πV；（2）e=100πcos（100πt）V；（3）0.1C
【解析】
（1）线圈位于中性面时，磁感应强度最大m=BS=B=0.02Wb
图示位置的感应电动势最大，其大小为Em=NBω
代入数据得Em=100πV
（2）线圈的角速度ω=100πrad/s
感应电动势的瞬时值表达式e=100πcos（100πt）V
（3）从t=0起转过90°过程中，△t内流过R的电荷量
代入数据得q=0.1C
12．（1）18V；（2）12W
【解析】
（1）副线圈两端的电压为6V，变压器电压与匝数的关系为
解得变压器原线圈两端的电压为
（2）变压器不改变功率，可得原线圈中的电流为
故电源的输出功率为
13．(1)略 　(2)219.6 V 　43.92 kW (3)36 kW，180 V
【解析】
（1）根据题意画出线路图如图所示：
（2）根据 ,计算得出升压变压器的输出电压为:
则输电线上的电流为:,
损失的功率为: .
输电线上损失的电压为:
则降压变压器输入电压为:
根据 ,得用户得到的电压为:
用户得到的功率为:
（3）若不经过变压而直接送到用户,电流为:
用户得到的功率:
用户得到的电压为:答案第1页，共2页

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