交流电复习(有答案)

一、不定项选择题（每小题有1个或多个选项符合题意，每小题４分，共４０分）1、一交流电流的图象如图所示，由图可知（）A．该交流电流即时值表达式为i＝102sin628tAB．该交流电流的频率为50HzC．该交流电流通过10Ω电阻时，电阻消耗的电功率为100WD．用电流表测该电流其示数为102A2、下列关于交流电的几种说法正确的是（）A、电气设备上所标的电压电流值是最大值B、交流电压表和交流电流表测得的是瞬时值C、跟交流电有相同热效应的直流电的值是交流电的有效值D、跟直流电有相同热效应的交流电的值是交流电的有效值3、交流电源的电压是6V，它跟电阻R1、R2和电容器、伏特表一起连组成电路，如图所示，图中电压表的示数为U1，为了保证电容器C不被击穿，电容器C的耐压值应为U2，则（）A、U1=62VB、U2=6VC、U1=6VD、U2≥62V4、钳形电流表的外形和结构如右图（a）所示。图（a）中电流表的读数为1.2A。右图（b）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（b）的读数为2.4AＢ．这种电流表能测交流电流，图（b）的读数为0.4AＣ．这种电流表能测交流电流，图（b）的读数为3.6AＤ．这种电流表既能测直流电流，又能测交流电流，图（b）的读数为3.6A5、如图所示，线圈的自感系数L和电容器的电容C都很小，此电路的重要作用是（）A、阻直流通交流，输出交流B、阻交流通直流，输出直流C、阻低频通高频，输出高频交流D、阻高频通低频，输出直流和低频交流6、如图所示，一台理想变压器，要使变压的输入功率增加，可以采取下列哪种方法（其他条件保持不变）（）A、增大R的阻值B、减小R的阻值C、增加副线圈的匝数n2D、减小原线圈的匝数n17、一根长直导线中的电流按如图的正弦规律变化，规定电流从左向右为正，在直导线下方有一不闭合的金属框，则相对于b点来说，a点电势最高的时刻是在（）图（a）A铁芯图（b）A、t1时刻B、t2时刻C、t3时刻D、t4时刻8、一交流电的电流随时间变化而变化的图象，此交变电流的有效值为（）A、52AB、5AC、3.52D、3.59、一矩形线圈,绕与匀强磁场垂直的中心轴OO′按顺时针方向旋转.引出线的两端与互相绝缘的半圆铜环连接,两个半圆环分别与固定电刷A、B滑动接触,电刷间接有电阻,如图所示,在线圈转动过程中,通过电阻的电流()(A)大小和方向都不断变化(B)大小和方向都不变(C)大小不断变化,方向A→R→B(D)大小不断变化,方向从B→R→A10、如图所示，有一理想变压器，原线圈匝数为n1，两个副线圈的匝数分别为n2和n3，原副线圈的电压分别为U1、U2、U3，电流分别为I1、I2、I3，两个副线圈负载电阻的阻值未知，下列结论中，正确的是：()(A)U1：U2＝n1：n2，U2：U3=n2：n3；(B)I1/I3=n3/n1，I1/I2=n2/n1；(C)n1I1=n2I2＋n3I3；(D)I1U1=I2U2＋I3U3。二、填空题（每小题５分，共２０分）1、某变电站用1100伏的电压送电，导线损失电功率是输出功率的20%，若要使导线损失电功率是输出功率的5%，则输出的电压应变为_________伏。2、一台发电机产生的电动势的瞬时值表达式为：e=311sin314tV，则此发电机产生的电动势的最大值为_______V，有效值为_______V，发电机转子的转速为_______转/秒，产生的交流电的频率为______Hz．3、照明用的交流电电压为220V，当接入一个电阻为1100Ω的电热丝时，通过电热丝的电流的最大值是________A.4、如下图所示，一个面积为S的矩形线圈在匀强磁场中以其一条边为转轴做匀速转动，磁场方向与转轴垂直.线圈中感应电动势e与时间t的关系如下图所示.感应电动势最大值和周期可由图中读出.则磁感应强度B＝_______.在t＝T／12时刻，线圈平面与磁感应强度的夹角等于______.三、计算题（20+12+8=40分）１、如图所示,半径为r的金属环绕通过其直径的轴OO,以角速度ω做匀速转动,匀强磁场的磁感应强度为B.从金属环的平面与磁场方向重合时开始计时,如果组成金属环材料单位长度的电阻值为R０,（１）求环中产生的感应电动势（２）在转过300角的过程中,感应电动势的平均值是多大？流过金属环的电量是多少?（３）在转过1800角的过程中，环产生和热量是多少？２、有一内阻为1Ω的发电机，供给一个学校用电，升压变压器的匝数比为1：4，降压变压器的匝数比为4：1，输电线的总电阻是4Ω，全校共有22个班，每班有“220V，40W”的灯6盏，要保证全部灯正常发光，求（1）发电机的输出功率为多大？（2）发电机的电动势是多大？3、一台变压器有两个次级线圈，它的初级线圈接在220伏特电压上，一个次级线圈的电压为6伏，输出电流强度为2安培，匝数为24匝，另一个次级线圈的电压为250伏特，输出电流为200毫安，求：(1)250伏线圈的匝数，初级线圈的匝数.(2)初级线圈的输入功率.一、选择题1．中央电视台《焦点访谈》多次报道某些边远落后农村电价过高，农民负担过重，其中客观原因是电网陈旧老化，近来进行农村电网改造，为减少远距离输电的损耗从而降低电费价格，可采取的措施有()A．提高输送功率B．应用超导体材料做输电线C．提高高压输电的电压D．减小输电导线的横截面积2．某电池充电器的工作原理可以简化为理想变压器．如果正常工作时输入电压为220V，输出电压为4.2V，输出电流为0.65A，则()A．原线圈的输入电流约为0.20AB．原线圈的输入电流约为0.10AC．原、副线圈的匝数比约为52∶1D．原、副线圈的匝数比约为1∶523．某交流发电机给灯泡供电，产生正弦式交变电流的图象如图1所示，下列说法中正确的是()图1A．交变电流的频率为0.02HzB．交变电流的瞬时表达式为i＝5cos50πtAC．在t＝0.01s时，穿过交流发电机线圈的磁通量最大D．若发电机线圈电阻为0.4Ω，则其产生的热功率为5W4．如图2所示是磁电式电流表的结构图和磁场分布图，若磁极与圆柱间的磁场都是沿半径方向，且磁场有理想的边界，线圈经过有磁场的位置处磁感应强度大小相等．某同学用此种电流表中的线圈和磁体做成发电机使用，让线圈匀速转动，若从图中水平位置开始计时，取起始电流方向为正方向，表示产生的电流随时间变化关系的下列图象中正确的是()图25．如图3所示，电路中有四个完全相同的灯泡，额定电压均为U，额定功率均为P，变压器为理想变压器，现在四个灯泡都正常发光，则变压器的匝数比n1∶n2和电源电压U1分别为()图3A．1∶22UB．1∶24UC．2∶14UD．2∶12U6．如图4所示电路，电阻R1与电阻R2阻值相同，都为R，和R1并联的D为理想二极管(正向电阻可看做零，反向电阻可看做无穷大)，在A、B间加一正弦交变电流u＝202sin(100πt)V，则加在R2上的电压的有效值为()图4A．10VB．20VC．15VD．510V7．某发电站采用高压输电向外输送电能．若输送的总功率为P0，输电电压为U，输电导线的总电阻为R线．则下列说法正确的是()A．输电线上的电流I＝URB．输电线上的电流I＝P0UC．输电线上损失的功率P＝P0U2·R线D．输电线上损失的功率P＝U2R线8．如图5甲所示，一个理想变压器原、副线圈的匝数比为n1∶n2＝6∶1，副线圈两端接三条支路，每条支路上都接有一只灯泡，电路中L为电感线圈、C为电容器、R为定值电阻．当原线圈两端接有如图5乙所示的交变电流时，三只灯泡都能发光．如果加在原线圈两端的交变电流的最大值保持不变，而将其频率变为原来的2倍，则对于交变电流的频率改变之后与改变前相比，下列说法中正确的是()图5A．副线圈两端电压的有效值均为216VB．副线圈两端电压的有效值均为6VC．灯泡Ⅰ变亮D．灯泡Ⅲ变亮9．如图6所示为一理想变压器，原、副线圈的匝数之比为1∶n，副线圈接有一个定值电阻R，则()图6A．若ab之间接电动势为U的蓄电池，则R中的电流为nURB．若ab之间接电动势为U的蓄电池，则原、副线圈中的电流均为零C．若ab之间接电压为U的交流电，则原线圈中的电流为n2URD．若ab之间接电压为U的交流电，则副线圈中的电流为nUR10．如图7所示，面积为S、匝数为N、电阻为r的线圈与阻值为R的电阻构成闭合回路，理想交流电压表并联在电阻R的两端．线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中，绕垂直于磁场的转动轴以角速度ω匀速转动．设线圈转动到图示位置的时刻t＝0.则()图7A．在t＝0时刻，线圈处于中性面，流过电阻R的电流为0，电压表的读数也为0B．1秒钟内流过电阻R的电流方向改变ωπ次C．在电阻R的两端再并联一只电阻后，电压表的读数将减小D．在电阻R的两端再并联一只电容较大的电容器后，电压表的读数不变三、填空题(本题共10分)11．(4分)有一理想变压器原、副线圈匝数分别为1320匝、144匝，将原线圈接在220V的交流电压上，副线圈上电压为________V，穿过铁芯的磁通量的最大变化率为________Wb/s.12．(6分)如图8所示，理想变压器原线圈与一10V的交流电源相连，副线圈并联两个小灯泡a和b，小灯泡a的额定功率为0.3W，正常发光时电阻为30Ω，已知两灯泡均正常发光，流过原线圈的电流为0.09A，可计算出原、副线圈的匝数比为________，流过灯泡b的电流为________A.图8四、解答题(本题共4小题，共36分．解答应写出必要的文字说明，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13．(8分)交流发电机的原理如图9甲所示，闭合的矩形线圈放在匀强磁场中，绕OO′轴匀速转动，在线圈中产生的交变电流随时间变化的图象如图9乙所示，已知线圈的电阻为R＝2.0Ω，求：图9(1)通过线圈导线的任一个横截面的电流的最大值是多少？(2)矩形线圈转动的周期是多少？(3)线圈电阻上产生的电热功率是多少？(4)保持线圈匀速转动，1min内外力对线圈做的功是多少？14．(8分)如图10所示，理想变压器原线圈中输入电压U1＝3300V，副线圈两端电压U2为220V，输出端连有完全相同的两个灯泡L1和L2，绕过铁芯的导线所接的电压表V的示数U＝2V．求：图10(1)原线圈n1等于多少匝？(2)当开关S断开时，电流表A2的示数I2＝5A．则电流表A1的示数I1为多少？(3)当开关S闭合时，电流表A1的示数I1′等于多少？15．(10分)一居民小区有440户，以前每户平均消耗电功率为100W，使用的区间变压器匝数比为165∶6，恰好能使额定电压为220V的用电器正常工作，现在因家用电器增加，每户平均消耗的电功率为250W，若变压器输入电压仍为6600V，区间输电线线路不变，为了使家用电器正常工作，需换用区间变压器，则此变压器的匝数比为多少？16．(10分)风能将成为21世纪大规模开发的一种可再生清洁能源．风力发电机是将风能(气流的动能)转化为电能的装置，如图11所示，其主要部件包括风轮机、齿轮箱、发电机等．图11(1)利用总电阻R＝10Ω的线路向外输送风力发电机产生的电能．输送功率P0＝300kW，输出电压U＝10kW，求导线上损失的功率与输送功率的比值；(2)风轮机叶片旋转所扫过的面积为风力发电机可接受风能的面积．设空气密度为ρ，气流速度为v，风轮机叶片长度为r，求单位时间内流向风轮机的最大风能Pm；在风速和叶片数确定的情况下，要提高风轮机单位时间接受的风能，简述可采取的措施．(3)已知风力发电机的输出功率P与Pm成正比．某风力发电机在风速v1＝9m/s时能够输出电功率P1＝540kW.我国某地区风速不低于v2＝6m/s的时间每年约为5000小时，试估算这台风力发电机在该地区的最小年发电量是多少千瓦时．参考答案：一、ACCDCDBCＤBＢＣＡＣＤ二、11、220012、311，220，100，5013、0.282，1４、，30°三、1、（1）trBecos2（2）23rBE、0