高二物理《交变电流》计算题.doc

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物理3-2《交变电流》计算题专项训练

1.如图（甲）所示，一固定的矩形导体线圈水平放置，线圈的两端接一只小灯泡，在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场．已知线圈的匝数n=100匝，电阻r=1．0Ω，所围成矩形的面积S=0．040m2，小灯泡的电阻R=9．0Ω，磁场的磁感应强度随按如图（乙）所示的规律变化，线圈中产生的感应电动势瞬时值的表达式为，其中Bm为磁感应强度的最大值，T为磁场变化的周期．不计灯丝电阻随温度的变化，求：

（1）线圈中产生感应电动势的最大值．

（2）小灯泡消耗的电功率．

（3）在磁感强度变化的0~的时间内，通过小灯泡的电荷量．

+

d

v0

－

2.如图所示，平行金属板板长L=8.0cm，板间距离d=5.0mm，两板间加有交变电压u=Umsin314tV。

有一连续的电子束，以v0=6.4×107m/s从左端沿两板中线向右射入。

当交变电压的最大值Um超过某一值U0时，将会出现电子束有时能穿过平行金属板从右端射出，有时不能。

已知电子质量m=0.91×10-30kg，基本电荷e=1.6×10-19C求：

⑴U0的值．⑵当Um多大时，有电子通过两板间和无电子通过两板间的时间之比恰好是2∶1？

3.如图，匀强磁场的磁感应强度B=0.5T,边长为L=10cm的正方形线圈abcd共100匝，线圈电阻r=1Ω，线圈绕垂直于磁感线的轴匀速转动。

外电路电阻R=4Ω。

V

求：

（1）感应电动势最大值

（2）由图示位置转过60。

角时的感应电动势值

（3）由图示位置转过60。

角过程中产生的感应电动势值

（4）交流电压表的示数

（5）线圈转动一周在电阻R上产生的热量

（6）在周期内通过电阻R的电荷量为多少。

4.一台交流发电机的输出电压为250V，输出功率为100kW，向远处输电用的输电线总电阻为8Ω。

为了使输电线上损耗的功率不超过输送总功率的5%，且用户端刚好能得到220V交变电压，求：

供电端的升压变压器和用户端的降压变压器的变压比应分别是多少？

5.某发电站的输出功率为104kW，输出电压为4kV，通过理想变压器升压后向80km远处供电。

已知输电导线的电阻率为ρ=2.4×10-8Ωm，导线横截面积为1.5×10-4m2，输电线路损失的功率为输出功率的4%，求：

⑴升压变压器的输出电压；⑵输电线路上的电压损失。

6.图5-43为一输电系统，A地有一台升压变压器，B地有一台匝数比为10∶1的降压变压器，使120盏标有“120V,100W”的灯正常工作，A、B两地输电线的电阻是20Ω，求：

（1）升压变压器输出端的电压．

（2）若不用变压器，要在B地得到同样大小的电流和电功率，那么在A地要用多大的电压将电能输出？

（3）两情况下输电线上损耗功率之比是多少？

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