常州市新桥中学高二年级物理《交流电》单元测试题.docx

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常州市新桥中学高二年级物理《交流电》单元测试题

常州市新桥中学高二年级物理《交流电》单元测试题

姓名________学号_______2007-1-5

1、线圈在匀强磁场中转动时产生交流电，则下列说法中正确的是[]

A.当线圈位于中性面时，线圈中感应电动势最大

B.当穿过线圈的磁通量为零时，线圈中感应电动势也是零

C.线圈在磁场中每转一周，产生的感应电动势和感应电流的方向改变一次

D.每当线圈越过中性面时，感应电动势和感应电流的方向就改变一次

2．图1中矩形线圈abcd在匀强磁场中以ad边为轴匀速转动，产生的电动势瞬时值为e=5sin20tV，则以下判断正确的是[]

A．此交流电的频率为10/πHz

B．当线圈平面与中性面重合时，线圈中的感应电动势为5V

C．当线圈平面与中性面垂直时，线圈中的感应电流为0

D．线圈转动一周，感应电流的方向改变一次

3．一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，线圈中产生的电动势为e＝εmsinωt．若将线圈的转速加倍，其它条件不变，则产生的电动势为[]

A．εmsin2ωt　　B．2εmsinωt　C．2εmsin

t　D．2εmsin2ωt

4．理想变压器正常工作时，原线圈一侧与副线圈一侧保持不变的物理量是[]

A．频率　　　B．电压　　　C．电流　　　D．电功率

5．理想变压器正常工作时，若增加接在副线圈两端的负载，则[]

A．副线圈中电流增大　　B．副线圈输出的电功率增大

C．原线圈中电流增大　　D．原线圈输入的电功率增大

6．一交流电流的图象如图2所示，由图可知[]

A．用电流表测该电流其示数为10A

B．该交流电流的频率为100Hz

C．该交流电流通过10Ω电阻时，电阻消耗的电功率为1000W

D．该交流电流即时值表达式为i＝10

sin628tA

7．矩形线圈绕垂直磁力线的轴匀速转动，对于线圈中产生的交流电[]

A．交流电的周期等于线圈转动周期B．交流电的频率等于线圈的转

C．线圈每次通过中性面，交流电改变一次方向

D．线圈每次通过与中性面垂直的位置，交流电达到最大值

8．一交流电压为u＝100

sin100πtV，由此表达式可知[]

A．用电压表测该电压其示数为100V

B．该交流电压的周期为0.02s

C．将该电压加在100Ω的电阻两端，电阻消耗的电功率为100W

D．t＝1/400s时，该交流电压的即时值为100V

9．3A直流电通过电阻R时，ts内产生的热量为Q．现让一交流电通过电阻R，若2ts内产生的热量为Q，则该交流电流的有效值和最大值分别为[]

A．

A，Im＝3A　　B．I有＝3A，

AC．I有＝

A，

A　　D．

A，Im＝6A

10．如图3所示，理想变压器两个线圈都接有负载正常工作时，如下关系正确的是

A．U1：

U3＝n1：

n3，U2：

U3＝n2：

n3[]

B．I1：

I2＝n2：

n1，I1：

I3＝n3：

n1

C．I1n1＝I2n2+I3n3

D．U1I1＝U2I2+U3I3

11、一个匝数N＝100匝的平面线圈所包围的面积S＝0.02m2，在匀强磁场B＝0.5T中绕垂直于磁感线的轴以角速度ω＝100πred/s匀速转动时，在线圈中产生交流电，若自线圈通过中性面时开始计时，那么在图中能够反映线圈中感应电动势随时间变化的图像是[]

12．如图4所示，竖直直导线ab，左侧放有一个轻质线圈．现向直导线中通入如图5所示的正弦交流电，设电流由a流向b为正方向，则线圈运动方向相同的时间是

A．0—t1和t2—t3两段时间内

B．t1—t2和t3—t4两段时间内

C．0—t1和t3—t4两段时间内

D．t1—t2和t2—t3两段时间内

13、在远距离输电时，采用升压变压器使输电电压升高n倍，对于输送一定的电功率来说，输电线路上的电流将减小为原来的_____，输电线路上的电能损失将减少为原来的______.

14、在下图的两个交流电路中，它们的电源电压相同，理想变压器的原、副线圈的匝数为n1、n2.如果两电源输出的电流相等，则负载电阻R1与R2的比值为________.

15、如上图所示，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______.

16、一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴从中性面开始匀速转动，经过T／12（T为周期）产生的感应电动势为2V，则感应电动势的有效值为_____V

17．在远距离输电时，如果输送一定的功率，当输电电压为220V时，在输电线上损失的功率为75kW；若输电电压提高到6000V时，在输电线上损耗的功率又是多少?

18．有一个负载电阻值为R，当将它接在20V的直流电源上时，消耗的电功率为P，若将R接在图17-5中的变压器的次级电路中消耗的电功率是P/2．已知变压器的输入电压的最大值为200V，求此变压器的原、副线圈的匝数之比．

19．某小水电站发电机输出的电功率为100kW，输出电压为250V．现准备向远处输电，所用输电线的总电阻为8Ω，要求输电损失在输电线上的电功率不超过5%，用户获得220V电压，求所选用的升压变压器原、副线圈的匝数比和降压变压器原、副线圈的匝数比．

20．（15分）矩形线圈abcd的长ab=20cm，宽bc=10cm，匝数n=200，线圈总电阻R=5Ω，整个线圈位于垂直于线圈平面的匀强磁场内，并保持静止.

（1）若匀强磁场的磁感强度B随时间的变化如甲图所示，求线图的感应电动势ε及t=0.30s时线圈的ab边所受的安培力多大.

（2）若匀强磁场的磁感强度B随时间作正弦变化的规律如乙图所示，线圈1min产生多

少热量？

21．（18分）如图甲所示，A、B两块金属板水平放置，相距为d=0．6cm，两板间加有一周期性变化的电压，当B板接地（

=0）时，A板电势

随时问变化的情况如图乙所示，现有一带负电的微粒在t=0时刻从B板中央小孔射入电场，若该带电微粒受到的电场力为重力的两倍，且射入电场时初速度可忽略不计。

求：

（1）在0～

和

～T这两段时间内微粒的加速度大小和方向；

（2）要使该微粒不与A板相碰，所加电压的周期最长为多少?

（g=10m／s2）

19、交流发电机的端电压是220伏，输出功率为4400瓦，输电导线总电阻为2欧。

试求：

①用户得到的电压和功率各多大？

输电损失功率多大？

②若发电机输出端用1：

10的升压变压器升压后，经同样输电导线输送，再用10：

1的降压变压器降压后供给用户，则用户得到的电压和功率又多大？

输电损失是多少？

20、发电站发电机端电压u＝5000

sin314tV，输出功率5000kW，远距离输电线的电阻为80Ω，输电线上功率损耗要求下超过总功率的4%，则

（1）所用升压变压器的原、副线圈匝数比多大?

（2）到达用户区使用匝数比为192：

1的降压变压器，对负载电阻为10Ω的用电器供电，最多可接这样的用电器几个?

1D11（BD）

17．（15分）

（1）磁感强度的变化率为

（2分）

感应电动势

（1分）

=200×0.20×0.10×0.50V=20.V（2分）

t=0.3s时,B=20×10－2T,安培力f=nBlL（1分）

=nBLε/R=200×0.20×0.20×2/5=3.2N（2分）

（2）题中线圈不动，磁场变化，可等效于线圈在磁感强度为Bm的恒定的匀强磁场中匀速转动（转动轴与磁场方向垂直），周期0.02s，角速度

（1分）

线圈感应电动势的最大值

（1分）

=200×100×0.20×0.02=80πV.（1分）

有效值

（2分）

lmin产生的热量Q=ε2t/R（1分）

=

（1分）

18．

（1）设电场力大小为F，则F=2mg对于t=0时刻射入的微粒，在前半个周期内，

方向向上（3分）

后半个周期的加速度a2满足

方向向下（3分）

（2）前半周期上升的高度

.前半周期微粒的末速度为

后半周期先向上做匀减速运动，设减速运动时间为t1，则

此段时间内上升的高度

则上升的总度高为

（4分）

后半周期的

时间内，微粒向下加速运动.下降的高度

（4分）

上述计算表明，微粒在一个周期内的总位移为零，只要在上升过程中不与A板相碰即可，则

所加电压的周期最长为

（4分）

答 案

一、选择题：

1、ACD2、BCD3、C4、C5、D6、A7、A8、B9、B10、C

二、填空题：

11、44012、20，28.2，2.82×10－113、0.28，14、

15、

16、11，0.0217、10：

118、2000，20019、

20、

，30°三、计算题：

21、0.22、

.

23、

（1）利用水的机械能进行发电，每秒钟流水量为4m3，水的落差5米，水推动发电机叶轮的功率P=ρvgh/t发电机的输出功率为P输出=50%P=50%×1.0×103×4×9.8×5=9.8×104W

（2）输电线上损耗的功率P损=5%P输出=5%×9.8×104=4.9×103WP损=I2r，I输电线上的电流

A，不得超出此值。

升压变压器，初级U1=350V次级U2=？

根据变压器输入输出功率相等均为：

9.8×104W，所以

降压变压器，初级

U′1=2.8×103－35×4=2.66×103V，次级U′2=220V，则

24、彩色小灯额定电流IL＝P/U＝1/24A

次级线圈总电流I2＝24IL＝1A

变压器输入功率等于

I1U1＝I2U2＝6W

变压器原线圈电路中，利用欧姆定律可得

ε=U1＋I1R=

＋6I1

代入ε值解得I1＝1/3A（I1`=3A应舍去，据题意是降压变压器，应I1＜I2）所以n1/n2=I2/I1=3/1

（2）发电机输出功率P＝I1ε

6.67W

25、①180伏，3600瓦，800瓦②219.6伏，4392瓦，8瓦

26、

（1）1000匝880匝

（2）62W

27、0.22A,0.22A,零

28、200kV,1：

40.

29、36V,0.196A.

30、1：

20,192个

常州市新桥中学交流电单元测试题

姓名________班级_______2007-1-5

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

得分

13_________________14________

15_________________16________

17:

18:

19:

20:

21: