第五章交变电流单元练习
一、单选题（本大题共8小题，共32.0分）
1. 如图所示为原、副线圈匝数比为n1：n2=10：1的理想变压器，b是原线圈的
中心抽头，电压表和电流表均为理想交流电表，从某时刻开始在原线圈c、d两端加上u1=220sin100πt（V）的交变电压，则（ ） A. 当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为22V B. 当单刀双掷开关与a连接时，在滑动变阻器触头P向上移动的过程中，电压表和电流表的示数均变小
C. 当单刀双掷开关由a扳向b时，原线圈输入功率变小
D. 当单刀双掷开关由a扳向b时，调节滑动变阻器滑片到适当位置，有可能实现调节前、后原线圈输入功率相等
2. 如图所示为某山区小型电站输电示意图，发电厂发出U1=220sin100πt（V）的交流电通过 变压器
升压后进行高压输电，接近用户时再通过降压变压器降压给用户供电，图中高压输电线部分总电阻为r，负载端的电压表是理想交流电表，下列有关描述正确的是（ ）
A. 若开关S1、S2都断开，则电压表示数为零 B. 负载端所接收到交流电的频率为25Hz
C. 深夜开灯时灯特别亮是因为高压输电线上电压损失减小的缘故
D. 用电高峰期灯泡较暗，可通过减少降压变压器副线圈的匝数来提高其亮度
3. 如图所示，R1、R2、R3为完全相同的标准电阻．甲、乙两种情况下电阻R2、R3的功率均为P，且匝数比
n1：n2均为4：l，则（ ）
A. 图甲中R1的功率2P C. 图乙中R1的功率16P
B. 图甲中R1的功率 D. 图乙中R1的功率
为交 流
4. 图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极 N、S 间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，
电流表．线圈绕垂直于磁场的水平轴 OO′沿逆时针方向匀速转动，从图甲所示位置开始计时，产生
的交变电流随时间变化的图象如图乙所示．以下判断正确的是（ ）
1
A. 电流表的示数为10A
B. 线圈转动的角速度为50π rad/s
C. t=0.01 s 时，线圈平面与磁场方向平行 D. t=0.02 s 时，线圈在中性面位置
5. 某小型发电机产生的交变电动势为e=10sin10πt（V），对此电动势，下列表述正确的有（ ）
A. 最大值是5V B. 频率是10Hz C. 有效值是10V D. 周期是0.2s
6. 如图所示，在同一水平面内有两根足够长的光滑水平金属导轨，间距为20cm，电阻不计，其左端连
接一阻值为10Ω的定值电阻．两导轨之间存在着磁感应强度为l T的匀强磁场，磁场边界虚线由多个正弦曲线的半周期衔接而成，磁场方向如图．一接入电阻阻值为10Ω的导体棒AB在外力作用下以10m/s的速度匀速向右运动，交流电压表和交流电流表均为理想电表，则（ ）
A. 电流表的示数是A
B. 电压表的示数是2V
C. 导体棒运动到图示虚线CD位置时，电流表示数为零 D. 导体棒上消耗的热功率为0.1W
7. 如图甲所示，甲为一台小型发电机构造示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势随时间变化的正弦规
律如图乙所示．发电机线圈内阻为1Ω，外接灯泡的电阻为9Ω恒定不变，则下列说法中正确的为（ ）
A. 电压表的示数为6V
B. 通过电阻的电流方向1秒钟改变50次 C. 在0.01s时刻，穿过线圈的磁通量最大
D. 产生该交变电流的线圈在磁场中匀速转动的角速度为50π rad/s 8. 某同学在研究电容、电感对恒定电流与交变电流的影响时，采用了如
图所示的电路，其中L1、L2是两个完全相同的灯泡．已知把开关置于3、4时，电路与交流电源连通，稳定后的两个灯泡发光亮度相同，则该同学在如下操作过程中能观察到的实验现象是（ ）
2
A. 当开关置于3、4时，稳定后若只增加交变电流的频率，则L1变暗，L2变亮 B. 当开关置于1、2时，稳定后L1、L2二个灯泡均发光且L1比L2亮 C. 当开关置于1、2时，稳定后L1、L2二个灯泡均发光且亮度相同 D. 在开关置于3、4的瞬间，L2立即发光，而L1亮度慢慢减弱 二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）
9. 如图所示为理想变压器原线圈所接交流电压的波形．原、副线圈匝数
比n1：n2=10：1，串联在原线圈电路中电流表的示数为1A，下列说法中正确的是（ ）
A. 变压器输出端的交流电的频率为50Hz B. 变压器的输出功率为200W
C. 变压器输出端所接电压表的示数为20V
D. 穿过变压器铁芯的磁通量变化率的最大值为
Wb/s
10. 一正弦式交变电流的电压随时间变化的规律如图所示．由图可知（ ）
A. 该交变电流的电压瞬时值的表达式为u=100sin（25πt）V B. 该交变电流的频率为25 Hz
C. 该交变电流的电压的有效值为100V
D. 若将该交流电压加在阻值R=100Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率为50W 11. 如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，线圈L的电阻不计，以下判
断正确的是（ ）
A. 闭合S，稳定后，电容器的a极板带正电 B. 闭合S，稳定后，电容器两端电压小于E C. 断开S的瞬间，通过R1的电流方向向右 D. 断开S的瞬间，通过R2的电流方向向右
12. 一个理想变压器原、副线圈匝数比n1：n2=11：5正弦交变电源连接，输入电压U如图甲所示，如图乙
所示副线圈接入一个10Ω的电阻，一个电压表与电阻并联，则（ ）
A. 流过电阻的电流是20A
B. 与电阻并联的电压表的示数是100V C. 经过60s电阻发出的热量是1.2×105J D. 变压器的输入功率是1×103W
三、填空题（本大题共3小题，共12.0分）
13. 电容器是储存______ 装置；电荷的______ 形成电流；变压器工作的基本原理是______ ．
3
14. 如图的理想变压器，原线圈匝数n1=600匝，输入电压U1=110V，副线圈L2的匝
数n2=15匝，输出电流I2=0.60A，L3的输出电压U3=11V，输出电流I3=0.25A．则原线圈中电流I1= ______ A，变压器的输出功率P= ______ W，L3的匝数n3= ______ 匝．
15. 如图所示的理想变压器原线圈匝数n1=220匝，副线圈匝数n2=10匝，灯泡电
阻为R=10Ω，现给变压器原线圈中通入e=220sin100πt（V）的交流电，则灯泡两端的电压U= ______ V，电流表的读数I= ______ A．（结果可以用分数表示）
四、计算题（本大题共2小题，共20.0分） 16. 如图所示，一台模型发电机的电枢是矩形导线框abcd，其ab和cd边长l1=0.4m，ad和bc边长l2=0.2m，
匝数n=100匝，它在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中绕通过线框对称中心线且垂直于磁场方向的轴OO′匀速转动，当开关S断开时，电压表的示数为10V，开关S闭合时，外电路上标有“10V，10W”的灯泡恰好正常发光，求：
（1）导线框abcd在磁场中转动的角速度？
（2）S闭合后，当导线框从图示位置转过θ=60°时的过程中通过灯泡的电量？
17. 一台发电机，输出功率为1000kW，所用输电线的电阻为10Ω，当发电机接到输电线路的电压分别是
10kV，100kV时，分别计算： （1）导线上的电流强度； （2）在导线上损失的热功率．
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