第五章交流电补充习题

1第五章交流电补充习题A组1.一矩形线圈绕垂直匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动，线圈中的感应电动势e随时间t的变化如图5-41所示，下列说法中正确的是()A.t1时刻通过线圈的磁通量为0；B.t2时刻通过线圈的磁通量最大；C.t3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大；D.每当e改变方向时，通过线圈的磁通量都为最大2.图5-42表示一交变电流随时间而变化的图象，此交变电流的有效值是()A.25AB.5AC.253.AD.3.5A3.在电子线路中，从某一装置输出的交变电流常常既有高频成分，又有低频成分。如图5-43所示的电路中，a、b两端得到的交变电流既含高频，又含低频，L是一个25mH的高频扼流圈，C是一个100pF的电容器，R是负载电阻，下列说法正确的是()A.L的作用是“通低频，阻高频”B.C的作用是“通低频，阻高频”C.C的作用是“通高频，阻低频”D.通过R的电流中，低频电流所占的百分比远远大于高频交流4.利用变压器不可能做到的是()A.增大电流B.升高电压C.减小电压D.增大功率5.汽油机做功冲程开始时，汽缸中的汽油一空气混合气要靠火花塞点燃，但是汽车蓄电池的电压只有12V，不能在火花塞中产生火花，为此设计了如图5-44所示的点火装置，这个装置的核心是一个变压器，它的初级线圈通过开关连到蓄电池上，次级线圈接到火花塞的两端，开关由机械进行自动控制，做功冲程开始时，开关由闭合变为断开，这样就能在火花塞中产生火花了，下列说法正确的是()A.该设计万案不可行，因为蓄电池提供的是直流电，变压器不能能改变直流电压B.该设计方案可行，因为变压器能将直流电改变为交流电C.该设计方案可行，因为通过变压器初级线圈的是变化的电流，可以通过变压器发生互感现象D.该变压器可以是升压变压器，也可以是降压变压器6.理想变压器原线圈1400匝，副线圈700匝并接有电阻R，当变压器工作时原副线圈中()A.电流的频率之比为2：1B.功率之比为2：1e.电流之比为2：1D.电压之比为2：17.如图5-45所示，两个互相连接的金属环，细环的电阻是粗环电阻的2倍。将细环套在变压器铁芯上时，A、B两点间的电压为0.6V，则将粗环套在变压器铁芯上时，A、B两点间的电压为()A.1.8VB.1.2VC.0.6VD.0.3V8.电能输送过程中，若输送的电功率一定，在输电线电阻保持不变的情况下，输电线上损失的电功率()A.与输送电压的平方成正比B.与输送电压的平方成反比C.与输电线上电压损失的平方成正比D.与输电线中电流的平方成正比9.在遭遇特大冰雪灾害时，高压供电线路损坏严重。在维修重建过程中，除了增加铁塔的个数和铁塔的抗拉强度外，还要考虑尽量减小线路上电能损耗，既不减少输电功率，也不增加导线质量，对部分线路减少电能损耗采取的有效措施是()A.提高这部分线路的供电电压，减小导线中电流B.在这部分线路两端换用更大匝数比的升压和降压变压器2C.在这部分线路上换用更优质的导线，减小导线的电阻率D.多增加几根电线进行分流10.有一个交流电源，其电源电压u=311sin314tV，则()A.把打点计时器接入该电源电路，打点周期为0.02sB.它可使“220V100W”的灯泡正常发光，也可使耐压值为220V的电容器正常工作C.用交流电压表测量时，读数为311VD.将纯电阻用电器接入该电源电路，流过的电流会变为恒定电流11.如图5-46所示为一正弦交变电流通过一电子元件后的波形图，则下列说法正确的是()A.这也是一种交变电流B.电流的变化周期是0.02sC.电流的变化周期是0.01sD.电流通过100Ω的电阻时，1s内产生热量为200J12.一电热器接在10V直流电源上，产生某一大小的热功率。现将电热器接在交流电源上，要使它产生的热功率是原来的一半，则交流电源的有效值和最大值分别是(不计电阻变化)()A.7.07V和10VB.10V和14.1VC.5V和7.07VD.2.5V和25.2V13.如图5-47所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接两个相同的灯泡L1和L2，输电线的等效电阻为R，开始时，开关S断开，当S接通时，以下说法正确的是()A.副线圈两端M、N间的电压减小B.副线圈输电线等效电阻R上的电压降增大C.通过灯泡LJ的电流减小D.原线圈中的电流增大14.我国照明用的交流电压是220V，频率是50Hz。它的电压的有效值是_______,峰值是______，周期是_______。我国动力线路的交流电压是380V，它的有效值是_______'峰值是_______'频率是_______'周期是_______。15.一个矩形线圈中产生的感应电动势与时间的关系如图5-48所示，试求:(1)当t=1/200s时的瞬时值为多少?(2)经多少时间线圈中的感应电动势的瞬时值第一次等于峰值的一半?(3)这个电动势加在电阻R=60Ω上时，经1min所产生的热量是多少?16.由甲地向乙地输电，甲地有升压变压器，乙地有降压变压器，连接两变压器的输电线的总电阻为5Ω，如果降压变压器的变压比为10：1，输出功率为22kW，输出电流为100A，求升压变压器的输出电压。17.有一条河流，河水流量为4m3/s，落差为5m，现利用它来发电，使用的发电机总效率为50%，发电机输出电压为350V，输电线的电阻为4Ω，允许输电线上损耗功率为发电机输出功率的5%，而用户所需要电压为220V，求所用的升压、降压变压器上原、副线圈的匝数比。(g=9.8m/s2)3第五章交流电补充习题B组1.单匝闭合线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，在转动的过程中，穿过线框中的最大磁通量为Φm，最大感应电动势为Em，下列说法中正确的是()A.当穿过线框的磁通量为O时，线框中的感应电动势也为OB.当穿过线框的磁通量减小时，线框中的感应电动势在增大C.当穿过线框的磁通量等于Φm/2时，线框中感应电动势为Em/2D.线框转动的角速度为Em/Φm2.如图5-49所示，理想变压器初级线圈匝数n1=1210匝，次级线圈匝数n2=121匝，初级电压u=311sin100πtV，次级负载电阻R=44Ω，不计电表对电路的影响，各电表的读数应为()A.A1读数为0.05AB.V1读数为311VC.A2读数为0.5AD.V2读数为31.1V3.在变电站，经常要用交流电表去检测电网上的强电流，所用的器材叫电流互感器。如图5-50所示，其中能正确反应其工作原理的是()4.调光台灯是利用闸流晶体管来实现无级调节灯的亮度的。现将某无级调光台灯接在220V的正弦交变电流上，如图5-51甲所示，经过闸流晶体管调节后加在灯管两端的电压如图5-51乙所示，则此时电压表的示数是()A.220VB.156VC.110VD.78V5.2008年1月下旬以来，我国南方遭遇50年未遇的雨雪冰冻灾害。新华网长沙l月26日电，马路上的冰层坚硬如铁、光滑如玻璃，高压电线覆冰后有成人大腿般粗，为清除高压输电线上的凌冰，有人设计了这样的融冰思路:利用电流的热效应除冰。若在正常供电时，高压线上送电电压为U，电流为I，热损耗功率为ΔP；除冰时，输电线上的热耗功率需变为9ΔP，则除冰时(认为输电功率和输电线电阻不变)()A．输电电流为I/9B.输电电流为9IC．输电电压为3UD.输电电压为U/36.在绕制变压器时，某人将两个线圈误绕在如图5-52所示的变压器铁芯的左右两个臂上，当通以交变电流时，每个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈，而另一半则通过中间的臂。已知线圈l和2的匝数比为2:1，在不接负载的情况下()A.当线圈1输入电压为220V时，线圈2输出电压为110VB.当线圈1输入电压为220V时，线圈2输出电压为55VC.当线圈2输入电压为HOV时，线圈1输出电压为220VD.当线圈2输入电压为110V时，线圈l输出电压为llOV7.2008年春节前后，我国部分省市的供电系统由于气候原因遭到严重破坏。为此，某小区启动了临时供电系统，它由备用发电机和副线圈匝数可调的变压器组成，如图5-53所示，图中R表示输电线的电阻。滑动触头P置于a处时，用户的用电器恰好正常工作，在下列情况下，要保证用电器仍能正常工作，则()A.当发电机输出的电压发生波动使V1示数小于正常值，用电器不变时，应使滑动触头P向上滑动B.当发电机输出的电压发生波动使V1示数小于正常值，用电器不变时，应使滑动触头P向下滑动4C.如果V1示数保持正常值不变，那么当用电器增加时，滑动触头P应向上滑动D.如果V1示数保持正常值不变，那么当用电器增加时，滑动触头P应向下滑动8.在图5-54所示电路中，L为电感线圈，P为灯炮，电流表内阻为0，电压表内阻无限大，交变电流源的电压u=220J2sin100πtV。若保持电压的有效值不变，只将电源频率改为100Hz，下列说法正确的是()A.电流表示数增大B.电压表示数增大C.灯泡变暗D.灯泡变亮9.图5-55为一输电系统，A地有一台升压变压器，B地有一台匝数比为10:1的降压变压器，降压变压器副线圈上的电流为100A，输出功率是12kW，A、B两地输电线的电阻是20Ω，求:(1)升压变压器输出端的电压。(2)若不用变压器，要在B地得到同样大小的电流和电功率，那么在A地要用多大的电压将电能输出?(3)两情况下输电线上损耗功率之比是多少?10.如图5-56所示，abcd是交流发电机的矩形线圈，ab=30cm，bc=10cm，共50匝，它在B=0.8T的匀强磁场中绕中心轴oo’顺时针方向匀速转动，转速为480r/min，线圈的总电阻为r=lΩ，外电阻为R=3Ω试求:(1)线圈从图示位置转过1/4转的过程中，电阻R上产生的热量和通过导线截面的电量；(2)电流表和电压表的读数；11.如图5-57甲所示，是一种自行车上照明用的车头灯发电机的结构示意图，图中N、S是一对固定的磁极，abed为固定转轴上的矩形线圈，转轴过be边中点，与ab边平行，它的一端有一半径ro=1.0em的摩擦小轮，小轮与自行车车轮的边缘相接触，如图乙所示。当车轮转动时，因摩擦而带动小轮转动，从而使线圈在磁极间转动，产生正弦交变电流，给车头灯供电。已知自行车车轮半径r=35em，线圈有n=800匝，线圈横截面积S=20cmz，总电阻R1=40Ω，磁场的磁感应强度B=O.01T，车头灯电阻Rz=10Ω。假定摩擦小轮与自行车车轮之间无相对滑动，当车轮转动的角速度ω=8rad/s时，求:(1)发电机线圈转动的角速度；(2)车头灯中电流的有效值。(3)从图示位置转过180。过程中的平均感应电动势。