第五章交变电流单元测试题.docx
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第五章交变电流单元测试题
第五章交变电流单元测试题
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、选择题
1矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，线圈中产生正弦式交流电。
当线圈转到中性面位置时,
下列说法正确的是（）
A.穿过线圈的磁通量最大，线圈中的感应电动势最大
B.穿过线圈的磁通量最小，线圈中的感应电动势最小
C.穿过线圈的磁通量最小，线圈中的感应电动势最大
D.穿过线圈的磁通量最大，线圈中的感应电动势最小
周期为T,从中性面开始计时,
2V,则此交变电动势的有效值为
2.一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，当转过四分之一个周期的时间时，感应电动势的瞬时值为
（）
A.2.2VB.2V
C...2V
3•如图甲所示，单匝矩形线圈的一半放在具有理想边界的匀强磁场中，线圈轴线00与磁
场边界重合，线圈按图示方向匀速转动，若从图示位置开始计时，并规定电流方向abcda
为正方向，则线圈内感应电流随时间变化的图象是图乙所示的是（
4.有两个电容分别为C=5卩F,C2=3卩F电容器，分别加在峰值一定的交流电源上，比较下列
哪种情况通过电容器的电流强度最大
A.在C上加f=50Hz的交变电流B.在C2上加f=50Hz的交变电流
C.在C上加f=60Hz的交变电流D.在C2上加f=60Hz的交变电流
5•如图所示，开关S与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（）
A.L1和L2两灯泡亮度仍相同
B.
L1比L2更亮些
C.Li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
又有交流低频成分和交流咼
那么关于该电路中各器件的作用,
C1
6•如图所示，某电子电路的输入端输入的电流既有直流成份，
频成分，若通过该电路只把交流的低频成分输送到下一级，
有下列说法：
1
L在此的功能为通直流，阻交流，叫高频扼流圈
2L在此的功能为通高频，阻低频，叫低频扼流圈
3C在此的功能为通交流，阻直流，叫隔直电容
4C2在此的功能为通高频，阻低频，叫高频旁路电容。
以上说法中正确的有（）
A.
D.③和④
n倍，关于输电线上的电压损
①和③B.①和④C.②和③
7、远距离输送一定功率的交流电，若输送电压升高为原来的
失和功率损失正确的是（）
1
A、输电线上的电功率损失是原来的丄
n
1
B、输电线上的电功率损失是原来的p
n
C、输电线上的电压损失是原来的丄
n
1
D输电线上的电压损失是原来的—
n
8、超导材料电阻降为零的温度称为临界温度，1987年我国科学家制成了临界
温度为90K的高温超导材料，利用超导材料零电阻的性质，可实现无损耗输电，
现有一直流电路，输电线的总电阻为0.4Q,它提供给用电器的电功率为40kW
电压为800V,如果用临界温度以下的超导电缆替代原来的输电线，保持供给用
电器的功率和电压不变，那么节约的电功率为（）
3
A、1kWB、1.6X10kW
CC1.6kWD、10kW
9、远距离输送交变电流都采用高压输电，我国正在研究用比330kv高得多的电压进行输电,
采用高压输电的优点是
①可节省输电线的铜材料②可根据需要调节交流电的频率
③可减少输电线上的能量损失④可加快输电速度
以上说法中正确的是（）
电压U-220V,原线圈中串联一个
0.2A的保险丝。
为保证保险丝不被烧毁，则（
）
A、负载功率不能超过44W
B、副线圈电流最大值不能超过
1A
C、副线圈电流有效值不能超过
1A
D副线圈电流有效值不能超过
0.2A
10、在某交流电路中，有一正在工作的变压器，原、畐U线圈匝数分别为
11•理想变压器的原、副线圈匝数比为10:
1，副线圈接上一个22Q的负载电阻•如果原线
ni=600,n2=120,电源
圈接在220V的交流电源上，则副线圈中的电流为（）
A.10AB.102aC.1AD.10一3A
12•如图所示，理想变压器原、畐U线圈匝数比m:
n2=4:
1,当导体棒向右匀速切
割磁感线时，电流表A的读数是12mA，则副线圈中电流表A2的读数应该为（）
A、3mAB、48mA
C、0D、与R阻值有关
13.如图所示，理想变压器的原线圈接在交流电源上，副线圈降压后
通过有一定阻值的输电线路接上负载.（］A和©是交流电表，原来开
关K闭合，现将K断开，则（）
A、©示数增大，㊇示数增大
B、©示数增大，④示数减小
C、©示数减小，©示数减小
DR1消耗的功率将增大
14.
在没有实行农村电网改造前，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。
在进行农网改造时，为减小远距离输电的
损耗而降低电费价格可采取的措施是（）
A提高输送功率B.增大输送电流
C.提高输电电压D•减小输电导线的横截面积
15•“二分频”音箱内有高、低两个扬声器。
音箱要将扩音机送来的含有不同频率的混合音频电流按高、低段分离出来，送往相应的扬声器，以便使电流所携带的音频信息按原比例还原成高、低频的机械振动。
如图为音箱的电路简化图，高低频混合电流由a、b端输入，L
是线圈，C是电容器。
则下列说法中正确的是（）
A甲扬声器是咼音扬声器
B.C的作用是阻碍低频电流通过乙扬声器
C.L的作用是阻碍低频电流通过甲扬声器
D.乙扬声器的振幅一定大
、填空题
OXaXl
5XdX
X
X
X
X
X
X
X
16.
矩形线圈abed的边长abcd40cm,beda30cm,共有200匝,
以300r/min的转速在磁感强度为0.2T的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的中心轴OO匀速转动，在t0时刻处于如图所示位置•此线圈产生的感生电动势最大值Em=V,有效值为E=V,感电动势瞬时值
表达式e=V.
17.根据右图所示的i—t图象写出电流瞬时值表达式i=.
18.一个电热器接在最大值36V交流电源上，产生电功率为P,若接到
某直流电源上产生热功率为P，忽略电阻随温度的变化，则所接直流电
2
压U=V.
19•有一个电子器件，当其两端电压高于100V时则导电，等于或低于
100V时则不导电，若把这个电子器件接到100、2V、50Hz的正弦交流电源上，这个电子
器件每秒钟内导电次数为，每次导电时间为。
20、某发电厂发出11kV的交流电，用总电阻为20Q的电缆进行远距离输电，
输送的电功率为2.2X106W。
则电缆上损失的电功率为W。
若用220kV高
压输电，输送相同的电功率，则电缆上损失的电功率为W.
21•如图所示，一理想变压器原、副线圈匝数分别为
阻R中流过的电流为I时，原线圈中流过的电流为
阻R的阻值，则变压器的输入功率将
“不变”）.
22.正弦交流电是由闭合线圈在匀强磁场中匀速转动产生的。
线圈中
感应电动势随时间变化的规律如图所示，则此感应电动势的有效值为
V,频率为Hz。
二、计算题
23.
B的匀强磁场中，以00边为
如图所示，边长为a的单匝正方形线圈在磁感应强度为
24.
我国为了减少因火电站中煤的燃烧对大气的污染而大力发展水电站。
某一水电站发电机
组设计为：
水以13m/s的速度流入水轮机后，以21m/s的速度流出，流出水位比
流入的水位低10m水流量为Q=10ri/s,水轮机效率为75%发电机效率为80%试问：
（1）发电机组的输出电功率是多少？
（2）如果发电机输出电压为240V,用户需电压220V,输电线路中能量损失为5%输电
线电阻为50
3
，那么所需升、降压变压器的原、畐U线圈匝数比分别是多少？
一8—42
处供电。
已知输电导线的电阻率为
p=2.4X10m,导线横截面积为1.5X10m,
输电线路损失的功率为输出功率的4%求
（1）升压变压器的输出电压;
（2）输电线路上的电压损失。
26.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=0.5
T的匀强磁场中，绕着垂直磁场方向的轴以3=100n（rad/s）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=1Q,外电路电阻R=99Q。
试求
（1）写出交变电流瞬时值表达式；
（2）外电阻上消耗的功率；
（3）从计时开始，线圈转过一过程中，通过外电阻的电荷量是多少。
3
参考答案与解析部分
1.D2.C3.C4.C5.B6.D7.BC8.A
9.A10.AC11.C12.C13.BD14.C15.B
16.48n;24、2；48nsin10nt
17.0.2sin5nt
18.18
19.100次；0.005s。
（提示：
由于电源的路端电压的有效值为100V,而最大值
为100-..2V,所以一个周期内有两次导电，结合电源的频率为50Hz,故每秒内
导电次数为100次。
由于电压的瞬时值公式为u100、.2sin100ntV,将u100V代入，得一次不通电的时间为—s，一个周期内有4次不通电的时间，共计
400
0.01s。
而两次不通电时间一共0.01s，所以每次不通电时间为0.005s。
）
20、8X105W2000W
21.
增大
22.
220
（或31「2）
2
;50
23.
（1）
B2a4
（2）
Ba2
4R；
。
R
解析
（1）线圈转动中感应电动势的峰值EmBa2，感应电流的有效值为
IImEmB『。
线圈转过一的时间tT，所以在转动过程中产生
<2V2R时2R242
224
的热量为QI2Rt（Ba）2R———
12R24R
（2）线圈转过一过程中的感应电动势和感应电流的平均值分别为
2
所以在转动过程中流过导体截面的电量为
It
Ba
2Ba2
—
Ba2E2Ba2
E
t
IRR，
24.
（1）624kW
（2）433:
2600026945:
433
解：
（1）水轮机获得的机械能为Ek[mgh舟m（v,v22）]x75%
122
=[QtghQt（wv2）]x75%,
代入数据，得Ek78104t
则发电机的输出电能：
E电Ek80%=624103t
发电机的输出功率：
P。
E电/t624KW
（2）发电机的输出电流为A空624102600A
U1240
输电线路损失PP0x5%=31.2103W
输电电流由焦耳定律得，I22P/R，得丨243.3A
则升压变压器原副线圈匝数比n_,：
n2I2：
I1433:
26000
用户端降压变压器的输出功率等于降压变压器的输入功率
PP。
P592.8103W
3
输出电流I3f害2694.5A
所以升压变压器的输出电压为U=y先严V=8x10V
输电线路上的电压损失u损=IR=125X25.6V=3200V
26.
（1）i=6.28sin100nt;
（2）1.95X103W;（3）5X10-3C。
解析：
（1）电动势的最大值：
Em=nBwL2=200nV=628V,根据闭合电路欧姆定律得：
Im=电=6.28A,
Rr
12
P=（Jm）2R
故交变电流瞬时值表达式：
i=6.28sin100nt。
（2）电流的有效值I=1Im，由P=I2R得外电阻上消耗功率
V2
3
=1.95X10W
（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:
E=
2
mmCOS60BL
nn—
t2t
平均电流：
-e2
IE一nBL/2（R+r）t,
Rr
通过外电阻的电荷量：
q=It=nBL=1X10-2C
2（Rr）
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