交变电流章节练习题(教师)(20页).doc
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1、-交变电流章节练习题(教师)-第 19 页交变电流的产生和变化规律一、选择题(每题5分,共50分)11.A对于图所示的电流i随时间t做周期性变化的图象,下列描述正确的是A.电流的大小变化,方向也变化,是交变电流B.电流的大小变化,方向不变,不是交变电流C.电流的大小不变,方向不变,是直流电D.电流的大小不变,方向变化,是交变电流答案:B2.A矩形线圈绕垂直于匀强磁场的对称轴做匀速转动,经过中性面时,以下说法正确的是答案:ABC3.A矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时,产生的感应电动势最大值为50V,那么该线圈由图所示位置转过30时,线圈的感应电动势大小为V答案:B4.A如图所示,线框在匀强磁场中绕
2、OO轴匀速转动(由上向下看是逆时针方向),当转到图示位置时,磁通量和感应电动势大小的变化情况是C.磁通量在变小,感应电动势在变大D.磁通量在变大,感应电动势在变小答案:D5.B一矩形线圈绕垂直于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随时间变化如图所示,下面说法正确的是1时刻通过线圈的磁通量为零2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大3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,通过线圈的磁通量的绝对值都为最大答案:D6.B一矩形线圈在匀强磁场中转动,产生的感应电动势e=220sin100t(V),则B.t=0时线圈垂直于中性面D.t=0.05s时,e有最大值答案:
3、BC7.B某交流电动势的瞬时值e=Emsint,若将转速提高1倍,其他条件不变,则其电动势的瞬时值为msin2tmsintmsintmsin2t答案:D8.B如图所示,一闭合单匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动,除了转轴分别为OO和ab边外,其他条件均相同,则这两种情况下,线圈所产生的电流答案:D9.B某交流发电机产生的感应电动势与时间的关系如图所示,如果其他条件不变,使线圈的转速加倍,则交流电动势的最大值和周期分别为sB答案:B10.B一个长直螺线管通有交变电流,把一个带电粒子沿管轴射入管中,如不计粒子的重力和空气的阻力,粒子将在管中答案:D二、填空题(每空4分,共24分)11.B一
4、闭合线圈在匀强磁场中做匀速转动,线圈的转速为240radmin,当线圈平面转至与磁场方向平行时,线圈的电动势为2V,设线圈从中性面开始转动,则线圈所产生的电动势瞬时值表达式为_V,在s时的电动势为_V. 答案:D12.B一个面积为S的单匝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的关系如图所示,感应电动势的最大值和周期可由图中读出.则磁感强度B=_;在t=时刻线圈平面与磁感强度的夹角等于_.答案:EmT(2S),30或150弧度后,感应电动势的瞬时值为2V,若AB边长为,则AD边长为_m.若其他条件不变,仅将转速增加1倍,感应电动势的最大值为
5、_V.答案:,三、计算题(每题13分,共26分)14.B如图所示,边长为的正方形线框ABCD绕AB边在匀强磁场中匀速转动,AB边和磁场垂直,转速为每秒50转,磁感应强度为0.4T.求:(1)感应电动势的最大值;(2)在转动过程中,当穿过线框的磁通量为0.05Wb时,感应电动势的瞬时值为多大?答案:解:(1)=2n=314radsEm(2)m由=mcosrheta得cos=,=60E=Em15.C10匝线圈在匀强磁场中匀速转动产生交变电动势e=10sin20t(V).求:(1)t=0时,线圈内磁通量和磁通变化率;(2)线圈从中性面开始转动180过程中,感应电动势的平均值和最大值之比.答案:解:(
6、1)t=0时,电动势的瞬时值为零,即磁通量的变化率为零,=0,可见线圈在中性面位置,穿过线圈的磁通量为最大值m.由Em=nm,得m=Emn=10/(1020)(Wb)=2.2510-2Wb(2)线圈从中性面开始转动180过程中,感应电动势的平均值为:=n=4nBST=2:表征交变电流的物理量一、选择题(每题5分,共50分)1.A由交流电动势瞬时值表达式e=10sin4t(V),可知A.此交流电的频率是4(Hz)C.当t=0.5s时,此交流电动势有最大值D.当t=0时,产生此交流电的线圈平面与中性面重合 答案:BDC.给定的交变电流数值,在没有特别说明的情况下都是指有效值 答案:CD3.A在相同
7、的时间内,某正弦交流电通过一阻值为100omega的电阻产生的热量,与一电流强度为3A的直流电通过同一阻值的电阻产生的热量相等,则3A,最大值为3A3A,最大值为6AC.电阻两端的交流电压的有效值为300V,最大值为300VV,最大值为600V 答案:AC4.A一只低压教学电源输出的交变电压瞬时值U=10sin314t(V),关于该电源的规格和使用,以下说法正确的是A.这只电源可以使10V2W的灯泡正常发光D.“10V2F”电容器不能接在这只电源上 答案:AD5.A一个电阻接在10V的直流电源上,它的发热功率为P,当接到电压U=10sint(V)的交流电源上,它的发热功率是P 答案:BA.A,
8、200VB.,141VC.2A,200VD.2A,141V 答案:B1,若把它接到电压最大值与直流电压相等的交流电源上,该电热器所消耗的电功率为P2,则P1:P2为A.2:1B.1:2C.1:1D.1: 答案:B8.B把电热器接到110V的直流电源上,每秒产生的热量为Q,现把它接到交流电源E,每秒产生的热量为2Q,则交流电压的最大值是vV 答案:C右图表示一交变电流随时间而变化的图象,此交流电流的有效值是A.5AB.5AC.A 答案:B10.B正弦交流电压U=50sin314t(V),加在一氖管两端,已知当氖管两端的电压达到25v时才开始发光,则此氖管在一个周期内发光的总时间为B 答案:C二、
9、填空题(每空3分,共18分)11.B如图所示为某正弦交变电流的图象,其最大值为_,周期为_,线圈转动的角速度为_,电流的瞬时值表达式为_.答案:20A,314rads,i=20sin314t(A)12.B将一电热器接在10V直流电源上,在时间t内可将一壶水烧开.现将电热器接到一个U=10sint(V)的交变电源上,煮开同一壶水需时间_;若接到另一交流电源上,需要时间为t3,那么这个交流电源最大值为_.答案:2t 10(V)三、计算题(13题10分,14题、15题各11分,共32分)13.B某电路两端交流电压u=Usin100t(V),在t=0.005s时刻,电压u值为10V.求接在此电路两端的
10、电压表示数.如将阻值为R的电阻接在此交流电压上时功率为P;而改接在电压为U0的直流电压上时功率为P2,求U0值.答案:解:根据u=Umsin100t,代人t=0.005s时的电压值,10=Umm=10V而交流电压表的示数反映的是有效值故U=由功率关系P=和得所求直流电压的值U0=U=5V14.B一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度绕垂直于磁场方向的固定轴转动.线圈匝数n=100.穿过每匝线圈的磁通量随时间按正弦规律变化,如图所示.发电机内阻r=5.0omega,外电阻R=95omega,.已知感应电动势的最大值Em=nm,其中m为穿过每匝线圈磁通量的最大值.求串联在外电路的交流电
11、流表(内阻不计)的读数.答案:解:由题中可知感应电动势的最大值:Em=nm设线圈在磁场中转动的周期为T,则有=根据欧姆定律,电路中电流的最大值为Im=设交流电流表的读数为I,它是有效值,则I=由题中的-t图线可读出:m=1.010-2Wb 10-2s解以上各式,并代人数据得I=15.C发电机转子是匝数n=100,边长L=20cm的正方形线圈,其置于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中,绕着垂直磁场方向的轴以=100(rads)的角速度转动,当转到线圈平面与磁场方向垂直时开始计时.线圈的电阻r=1omega,外电路电阻R=99omega.试求:(1)写出交变电流瞬时值表达式;(2)外电阻上消耗的功
12、率;(3)从计时开始,线圈转过过程中,通过外电阻的电荷量是多少?答案:解:(1)电动势的最大值:Em=nBL2=200=628(V)根据闭合电路欧姆定律得Im=(2)电流的有效值I=由P=I2R得外电阻上的消耗功率:P=()2R=1.95103W(3)从计时开始到线圈转过过程中,平均感应电动势由E=n得平均电流:=nB2L22(R+r)t通过外电阻的电荷量:q=t=510-3C电感和电容对交变电流的影响一、选择题(每题5分,共50分)1.A关于电感对交变电流的影响,下列说法中正确的是A.电感不能通直流电流,只能通交变电流D.同一只电感线圈对频率高的交变电流的阻碍较小.答案:C图所示,白炽灯和电
13、容器串联后接在交变电源的两端,当交变电源的频率增加时答案:D1和L2,分别与两个相同的电容器C1和C211的正弦交变电压U2,则此两灯的发光情况是1灯比L2灯亮1灯发光,L2灯不发光1灯不发光,L2灯发光答案:C4.B如图所示的交流电路中,如果电源电动势的最大值不变,交流电的频率增大时,可以观察到三盏电灯亮度的变化情况是1、L2、L3亮度都不变2变暗,L2不变、L3变亮1变暗、L2变亮、L3不变1变亮、L2变暗、L3不变答案:C5.B下列关于低频扼流圈和高频扼流圈的阻碍作用的说法中,正确的有A.低频扼流圈对低频交流电有很大的阻碍作用,对高频交流电的阻碍作用就更大B.低频扼流圈对低频交流电有很大
14、的阻碍作用,对高频交流电的阻碍作用就较小C.高频扼流圈对高频交流电有很大的阻碍作用,对低频交流电的阻碍作用就更大D.高频扼流圈对高频交流电有很大的阻碍作用,对低频交流电的阻碍作用就较小答案:AD6.B如图所示,某电子电路的输入端输入电流既有直流成分,又有交流低频成分和交流高频成分.若通过该电路只把交流的低频成分输送到下一级,那么关于该电路中各器件的作用,下列说法中正确的有A.L在此的功能为通直流,阻交流,叫高频扼流圈1在此的功能为通交流,隔直流,叫隔直电容2在此的功能为通高频、阻低频,叫做高频旁路电容答案:BC7.B对电容器能通交变电流的原因,下列说法中正确的有A.当电容器接到交流电源上时,因
15、为有自由电荷通过电容器,电路中才有交变电流B.当电容器接到交流电源上时,电容器交替进行充电和放电,电路中才有交变电流C.在有电容器的交流电路中,没有电荷定向移动D.在有电容器的交流电路中,没有电荷通过电容器答案:BD8.B如图所示为某电器中电路的一部分,当输入有直流成分、交流低频成分和交流高频成分的电流后,在其输出端得到可调大小的交流低频成分,那么有关各元器件的作用的说法中,正确的有1为高频旁路电容器,交流高频成分被该电容器短路B.R为滑动变阻器,它的滑动片上下移动可以改变输出端电压的大小2为隔直电容器,交流低频成分通过该电容输出1的电容较大、C2的电容较小答案:ABC9.B如图所示,开关S与
16、直流恒定电源接通时,L1、L2两灯泡的亮度相同,若将S与交变电源接通1和L2两灯泡亮度仍相同2更亮些1比L2更暗些D.若交变电源电压的有效值与直流电压相同,两灯与原来一样亮答案:B10.B如图所示,L1、L2为两个相同的灯泡,开关S接通恒定直流电源时,灯泡L1发光,L2不亮,后将S与有效值和直流电压相同的交变电源接通,这时A,L2比L1更亮些2比L1更暗些2仍然不亮DL2可能和L1一样亮答案:D二、填空题(每空5分,共25分)左图所示电路,一电感线圈和一个220V40W的灯泡串联,电路两端接在220V的交右图所示的电路中,一个电容器和一个灯泡串联,接在交变电路中,灯泡恰能正常发光,若将电容器两
17、板间距离增大些,则灯泡的发光情况是_.答案:变亮、变暗1和L2分别与相同的电感串联,组成如图所示的甲、乙两个相同的部分电路.现在甲电路两端加恒定电压U,L1灯发光;而在乙电路两端加最大电压为U,的正弦交变电压,L2灯也发光.比较两灯的明暗程度,是L1灯的亮度_L2灯亮度.(填“大于”、“等于”、“小于”)答案:大于13.B如图所示电路,当在a、b两端加上直流电压时,L1正常发光,L2不亮;当a、b两端加上同样电压的交变电流时,L1发光亮度变暗,而L2正常发光.则A、B分别为_和_.答案:电感线圈、电容器三、计算题(共25分)14.B(12分)如图所示是常用电器中电源部分的滤波装置,当输入端输入
18、含有直流成分、交流高频成分和交流低频成分的电流后,能在输出端得到稳定的直流电,试分析其工作原理及各电容和电感的作用.答案:当含有多种成分的电流输入到C1两端时,由于C1通交流、隔直流的功能,电流中的交流成分被衰减,而L有通直流、阻交流的功能,就只有直流成分的电流通过L,到C2两端时,C2进一步滤除电流中的残余交流成分,这样输出端得到的就是稳定的直流电.15.C(13分)如图所示的电路,电源电压U=20sin314t(V),设二极管正向电阻为零,反向电阻为无限大,负载R=20omega,若其中一个二极管断路,求R中消耗的功率.答案:解:图示电路中其中一个二极管断路相当于半波整流,在导电的半周期的
19、功率为P1=I2R=10W而在截止的半周期内的功率P2=0故一个周期内,电阻R上消耗的功率为:=5W变压器一、选择题(每题5分,共50分)1.A对于理想变压器,下列说法中正确的是D.当副线圈的电流为零时,原线圈的电压也为零答案:ABC2.A如图所示,理想变压器原副线圈匝数之比n1:n2=4:1,当导体棒L在匀强磁场中向左做匀速直线运动时,电流表A1的示数12mA,则电流表A2的示数为答案:B3.A如图所示,一个理想变压器,初、次级线圈匝数比为10:1,把初级线圈接入U=220sin100tV的交流电源,那么0VC.次级接入R=22omega的电阻,则初级线圈的电流为1AD.次级接入,R=22o
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