交变电流专题练习
第一节 交变电流
1．线圈在匀强磁场中匀速转动而产生交变电流，则( )
A ．当线圈位于中性面时，感应电动势为零
B ．当线圈位于中性面时，感应电流方向将改变
C ．当穿过线圈的磁通量为零时，线圈中的感应电流也为零
D ．当线圈转过一周时，感应电动势方向改变一次
2．如图5－10所示，一个单匝矩形线圈abcd ，已知ab 边长为l 1，ad 边长为l 2，在磁感应强度为B 的磁场中绕OO ′轴以角速度(从图中所示位置开始)匀速转动，则线圈两个输出端的感应电动势为( )
A ．t l Bl ωωcos 2
121 B ．t l Bl ωωcos 21 C ．t l Bl ωωsin 21 D ．t l Bl ωωsin 2
121 3．有一台交流发电机，其产生的电动势e ＝10sin 2314t V 。当发电机的转速增加为原来的
2倍，其他条件不变时，则其电动势的瞬时表达式为( )
A ．e ＝10sin 2314t V
B ．e ＝20sin 2628t V
C ．e ＝10sin 2628t V
D ．e ＝20sin 2314t V
4．线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，在t ＝0时感应电动势为零，在t ＝0.3s 时，感应电动势达到最大值为6V 。已知线圈转动周期大于0.3s ，则t ＝0.4s 时，感应电动势的可能值为( )
A ．0V
B ．6V
C ．3V
D ．33V
5．一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t 变化的规律如图5－11所示，下列说法正确的是( )
A ．t 1时刻通过线圈的磁通量为零
B ．t 2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大
C ．t 3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大
D ．每当e 变化方向时，通过线圈的磁通量的绝对值都为最大
6．矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，从中性面开始转动180°角的过程中，平均感
应电动势和最大感应电动势的比值为( )
A ．/2
B ．2/
C ．2
D ．
7．矩形线圈的匝数为50匝，在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图5－12所示，则下列结论正确的是( )
A ．在t ＝0.1s 和t ＝0.3s 时电动势最大
B ．在t ＝0.2s 和t ＝0.4s 时电动势改变方向
C ．电动势的最大值是157V
D ．在t ＝0.4s 时磁通量变化率最大，其值为3.14Wb/s
8．如图5－13矩形线圈有n 匝，转动时穿过线圈的磁通量的最大值为Φm 。若线
圈转动的角速度为，则线圈中产生的感应电动势的峰值E m ＝____________。
9．一个面积为S 的单匝矩形线圈，在匀强磁场中以一边为轴匀速转动，磁场方向与
转轴垂直。线圈中感应电动势e 随时间t 的关系如图5－14所示，感应电动势的最大值和
周期可有图中读出，则磁感应强度B ＝____________；在
12
T 时刻，线圈平面与磁感线方向
的夹角等于____________。
图5－14
10．闭合线圈在匀强磁场中匀速转动，转速为240r/min ，若线圈平面转至于磁场平行时的电动势为2V ，则从中性面开始计时，所产生的交流电动势的的表达式为e ______________________V ；电动势的峰值为______V ；从中性面起经
s 48
1，交流电动势的大小为______V 。 11．如图5－15所示，矩形线圈abcd 绕轴OO ′在匀强磁场中匀速转动，转速n ＝360r/min 。若已知ab ＝20cm ，bc ＝10cm ，线圈匝数N ＝20，磁感应强度B ＝2.0T ，求：
(1)转动过程中的最大电动势E m ；
(2)从中性面开始计时，电动势瞬时值的表达式；
(3)从图中所示位置开始转过90°过程中的平均电动势。
12．有一电子元件，当其两端电压高于220V 导电，低于220V 则不导电。已知家庭电路的正弦电流的电压随时间变化规律为u ＝2202sin100t V ，若将电子元件接入电路中，则它在交流电的一个周期内导电几次?导电时间为多少秒?
图5－16
第二节 描述交变电流的物理量
1．下面关于交变电流的说法中，正确的是( )
A ．交变电流的最大值不一定等于有效值的2倍
B ．交流电流表和电压表的示数表示交变电流的瞬时值
C ．交流电器设备上所标的电流和电压值都是最大值
D ．交变电流的方向每个周期内改变一次
2．在相同的时间内，某正弦交流电通过一阻值为100的电阻产生的热量，与一电流为3A 的直流电通过同一阻值的电阻产生的热量相等，则( )
A ．此交流电电流的有效值为3A ，最大值为32A
B ．此交流电电流的有效值为32A ，最大值为6A
C ．电阻两端的交流电压的有效值为300V ，最大值为3002V
D ．电阻两端的交流电压的有效值为3002V ，最大值为600V
3．某交流发电机产生的感应电动势与时间的变化关系如图5－17所示，则感应电动势的有效值和周期分别为( )
A ．100V ，4s
B ．1002V ，4s B ．502V ，4s D ．502V ，0.04s
4．在(3)题中，如果其他条件不变，使线圈转速加倍则交流电动势的最大值和周
期分别为( )
A ．400V ，0.02s
B ．200V ，0.02s
C ．400V ，0.08s
D ．200V ，0.08s
5．一电热器接在10V 直流电压上，消耗的功率为P ，当把它接在一正弦交变电压上时，消耗的功率为P /4，则该交变电压的最大值为( )
A ．5V
B ．7.1V
C ．10V
D ．14.1V
6．交流电压的瞬时值U ＝U m sin100
t V ，当s 600
1 t 时，U ＝52V ，若在被测电路中接一电压表，则从电压表中看到的示数应为( )
A ．10V
B ．102V
C ．5V
D ．6.52V 7．图5－18甲为电热毯的电路示意图，电热丝接在U ＝311sin100t V 的电源上，电热毯被加热到一定温度后，通过装置P 使输入电压变为图5－18乙所示的波形，从而进入保温状态。若电热丝电阻保持不变，此时交流电压表的读数是( )
A ．110V
B ．156V
C ．220V
D ．311V
8．下列说法正确的是( )
A ．用交流电压表测量电压时，指针来回摆动
B ．一周期内电流的方向改变两次
C ．如果交变电流的最大值是5A ，则最小值为－5A
D ．交变电流的有效值一定比平均值大
9．在匀强磁场中有一正方形闭合线圈，绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生正弦交变电流。若保持线圈周长不变，将其拉成长方形，使长边是短边的2倍，其他条件不变，则产生正弦交变电流的最大值是原来的( )
A ．2倍
B ．
94倍 C ．98倍 D ．3
2倍 10．如图5－19所示的电路中，交流电源两端的电压U ＝200sin100t V ，电阻R ＝8，则图中理想电压表的示数U ＝______V ；理想电流表的示数I ＝______A 。
图5－19
11．如图5－20所示，在磁感应强度B ＝0.2T 的水平匀强磁场中，有一边长为L ＝10cm ，匝数N ＝100匝，电阻r ＝1.00的正方形线圈绕垂直于磁感线的OO ′轴匀速转动，转速r/s π
100
n 。有一电阻R ＝9.0通过电刷与两个导体环接触，R 两端接有理想电压表，从线圈通过中性面开始计时，求：
图5－20 (1)电动势的表达式；
(2)电压表的读数及电流的有效值；
(3)线圈平面从开始计时到转至与中性面成90°的过程中，通过电阻R 的电量。
第三节 电感和电容对交变电流的影响
1．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
B ．电感对各种不同频率的交变电流的阻碍作用相同
C ．同一个电感线圈对频率低的交变电流阻碍作用较小
D ．同一个电感线圈对频率高的交变电流阻碍作用较小
2．有两个电容分别为C 1＝5μF 和C 2＝3μF 的电容器，分别加在峰值一定的交流电源上，则通过电容器的电流最大的是( )
A ．在C 1上所加交变电流频率为50Hz
B ．在
C 2上所加交变电流频率为50Hz
C ．在C 1上所加交变电流频率为100Hz
D ．在C 2上所加交变电流频率为100Hz
3．在电工和电子技术中使用的扼流圈，是利用电感阻碍交变电流的作用而制成的。扼流圈通常有两种，一种叫做高频扼流圈，一种叫做低频扼流圈。某种线路装置中使用了低频扼流圈，关于低频扼流圈的作用，下列说法中正确的是( )
A ．阻碍高频成分，让低频成分通过
B ．阻碍直流成分，让低频成分通过
C ．阻碍直流成分，让高频成分通过
D ．阻碍低频成分，让直流成分通过
4．如图5－21所示的电流，当这些电流通过电感线圈时(不考虑线圈的电阻)，对电流有阻碍作用的是( )
图5－21
A．A、B、C、D B．只有B C．只有B、C D．只有B、C、D
5．一电灯和一电感器串联，用交流电源供电，若提高交流电的频率，则( )
A．电感器的感抗增加
B．电感器的感抗减小
C．电灯变暗
D．电灯变亮
6．如图5－22所示电路中，U是有效值为220V的交流电源，C是电容器，R是电阻，
关于交流电压表的示数，下列结论正确的是( )
A．等于220V B．大于220V
C．小于220V D．等于零
7．把电感线圈接在交流电源上，增大通过线圈电流的方法是( )
A．仅把线圈中的铁芯取出，从而减少自感系数，减小线圈的感抗
B．仅增加交流电源的频率，这样也可以减小线圈的感抗
C．仅减小交流电源的频率，不改变电源电压的有效值，可以增大线圈中的电流
D．不改变电源电压的有效值，仅改变交流电源的频率，不能改变通过线圈中的电流
8．有一电阻极小的导线绕制成的线圈接在交流电源上，如果电源电压的峰值保持不变，下列情况下通过线圈的电流最小的是( )
A．所加电压的频率为50Hz
B．所加电压的频率为100Hz
C．所加电压的频率为50Hz，减小线圈的匝数
D．所加电压的频率为100Hz，在线圈中插入铁芯
9．如图5－23所示，线圈的自感系数L和电容器的电容C都很小(如L＝1.0mH，C
＝200pF)，则此电路的重要作用是( )
A．阻直流通交流，输出交流
B．阻交流通直流，输出直流
C．阻低频通高频，输出高频交流
D．阻高频通低频，输出低频交流和直流
10．如图5－24所示，从a、b端输入的交流电含有高频与低频成分，为了使R
上尽可能少的含有高频成分，采用图示电路，其L的作用是______；C的作用是______。
第四节变压器
1．一个理想变压器，原线圈和副线圈的匝数分别为n1和n2；正常工作时输入和输出的电压、电流、功率分别为U1和U2、I1和I2、P1和P2。已知n1＞n2，则( )
A．U1＞U2，P1＜P2B．P1＝P2，I1＜I2
C．I1＜I2，U1＞U2D．P1＞P2，I1＞I2
2．如图5－26所示，一个理想变压器，初级线圈的匝数为n1，a、b接交流电源，次级线圈匝数为n2，与负载电阻R相连接，R＝40，图中电压表的示数为100V，初级线圈的电流为0.4A。下列说法正确的是( )
A．次级线圈中的电流的最大值为1.0A
B．初级和次级线圈的匝数比n1∶n2＝2∶5
C．如果将另一个阻值为R的电阻与负载电阻并联，图中电流表的示数为2.0A
D．如果将另一个阻值为R的电阻与负载电阻串联，变压器的输出功率为80W
3．某变电所用原、副线圈匝数比为k的变压器，将远距离输来的电能送到居民家中。设副线圈c、d两端所接负载的电阻值为R，如图5－27所示，将变压器看作理想变压器。当其正常工作时，a、b间的等效电阻是( ) A．kR B．R/k
C．k2R D．R/k2
4．如图5－28所示，理想变压器输入电压一定，用理想变压器给负载R供电，则使变压
器输入功率增大的方法是( )
A．增大负载电阻的阻值
B．减小负载电阻的阻值
C．增加原线圈的匝数
D．增加副线圈的匝数
5．理想变压器原线圈接在电压恒定的交流电源上，副线圈上接电阻为R的电热器，此时变压器恰好在额定功率下工作，则下列做法能保证变压器安全的是( )
A．只减少副线圈的匝数B．只增加副线圈的匝数
C．只能减少R的阻值D．只能减少原线圈的匝数
6．在家用交流稳压器中，变压器的原、副线圈都有多个抽头(如图5－29)，当变压器输入电压发生变化时，可调节抽头转换开关K1、K2的位置，使输出电压稳定在220V。今发现输入电压低于220V，下列调节正确的是( ) A．K1下移B．K2上移
C．K2下移，K1上移D．K1下移，K2上移
7．理想变压器的原线圈和副线圈匝数之比为10∶3，副线圈外接一阻值为100的
电阻。如果原线圈接在电压U＝100sin100t上，则在一个周期内电阻上的发热量为( )
A．9.00J B．4.50J
C．0.18J D．0.09J
8．图5－30所示的两电路中，当a、b两端与e、f两端分别加上220V的交流电压时，测得c、d间与g、h间的电压均为110V。若分别在c、d与g、h的两端加上110V的交流电压，则a、b间与e、f间的电压分别为( ) A．220V，220V
B．220V，110V
C．110V，110V
D．220V，0
9．在绕制变压器时，某人误将两个线圈绕在图5－31所示变压器铁芯的左右
两个臂上。当通以交流电时，每个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈，另一半通过中间的臂。已知线圈1、2的匝数之比n1∶n2＝2∶1，在不接负载的情况下( )
A．当线圈1输入电压220V时，线圈2输出的电压110V
B．当线圈1输入电压220V时，线圈2输出的电压55V
C．当线圈2输入电压110V时，线圈1输出的电压220V
D．当线圈2输入电压110V时，线圈1输出的电压110V
10．把一内阻不计的交流发电机的转子的转速提高一倍，并把输出端接在原、副线圈匝数比为5∶2的变压器的原线圈两端。已知该发电机转速提高前的输出电压U＝200sin50t，则转速提高后输出电压U′＝______，变压器副线圈两端所接交流电压表的示数为_____V，输出电压的频率为______Hz。
11．如图5－32所示，交流电源的输出电压2220 u sin100πt V ，理想变压器的匝数比n 1∶n 2＝55∶9，电灯恰好正常发光。求：
(1)电灯的额定电压；
(2)电灯的额定功率为40W 时，电流表的示数。
第五节 电能的输送
1．远距离输送交流电都采用高压输电。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()
A ．可节省输电线材料
B ．根据需要调解电流的频率
C ．可减少电能损失
D ．可提高输电的速度
2．长江三峡水利枢纽是当今世界上最大的水利工程，它的装机总功率为2×107KW ，是西部开发的特大重点工程，也是“西电东送”的能源基地之一。若用总电阻为100的输电线将5×105kW 功率的电能从三峡输送到用电区域，输电电压为5×102kV ，输电线上损失的功率为( )
A ．1×104kW
B ．1×105kW
C ．2.5×104kW
D ．2.5×105kW
3．“西电东送”是我国实现经济跨地区可持续发展的重要保证。为了减少输电线上的损耗，需要采用高压输电。若金沙江流域上的向家坝电站输出的功率不变，输出电压提高到原来的20倍，则输电线上的电能损耗将减少为原来的
( )
A ．1/20
B ．1/100
C ．1/200
D ．1/400
4．在电能的输送过程中，若输送的功率一定，则在输电线上损耗的功率( )
A ．与输电线上的电压降的平方成正比
B ．与输电线上的电压降的平方成反比
C ．与输电线中电流的平方成正比
D ．与输电电压的平方成反比
5．用U 1和U 2＝kU 1两种电压输送电能，若输送功率相同，在输电线上损失的功率相同，导线的长度和材料也相同，在这两种情况下，输电线的横截面积之比S 1∶S 2为( )
A ．K
B ．1/K
C ．K 2
D ．1/K 2
6．如图5－33所示，理想变压器的副线圈上，通过输电线接两个相同的灯泡L 1和L 2，输电线的等效电阻为R ，原线圈输入端接最大值恒定的交流电压，回路中接一理想电流表。当电键闭合时，以下说法正确的是( )
A ．原线圈中电流表示数增大
B ．副线圈两端MN 的输出电压增大
C ．灯泡L 1的亮度变暗
D ．输电线上的损耗电能增多
7．如图5－34所示，abc 为三只功率较大的电炉，a 离电源很近，而b 、c 离用户电灯很近，电源离电灯较远，输电线有一定的电阻，电源电压恒定，则下列说法正确的是( )
A ．使用a 时对电灯影响大
B ．使用b 时比使用a 时对电灯影响大
C ．使用c 或b 对电灯影响几乎一样大
D ．使用c 时对电灯没有影响
8．输电导线电阻率为，横截面积为S ，总长度为L ，输电线损耗的电功率为P'，用户得到的电功率为P 用。若输送的电功率为P ，输送的电压为U ，则P'、P 用的关系式正确的是( )
A ．L
S U P ρ2=' B ．S U L P P 22ρ=' C ．L S U P P ρ2-=用 D ．)1(2S
U L P P P ρ-=用 9．一台理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1，原线圈接U ＝1002sin100t 的交变电压，副线圈两端用导线接“6V 12W ”的灯泡。已知输电线总电阻r ＝0.5，试求副线圈应怎样连接几盏小灯泡才能正常发光。
10．某电站输送电压为5000V ，输送功率为500kW ，安装在输电线路起点和终点的电能表一昼夜读数相差4800kWh 。求：
(1)输电线上损失的功率；
(2)输电线电阻；
(3)输电效率；
(4)若要使输电线损失的电功率降低到输送功率的2％，则输送电压应升高到多少。
第五章 交流电 单元检测
一、选择题(每小题4分，共40分。)
1．如图5－35所示，表示交流电的是( )
图5－35 2．下面关于描述交流电的说法正确的是( )
A ．交流电器设备上所标的电压和电流值是交流电的峰值
B ．用交流电流表和电压表测定的值是交流电的瞬时值
C ．给定的交流数值，在没有特定说明情况下指的是有效值
D ．跟交流电有相同的热效应的直流电流数值是交流电的有效值
3．已知交变电流瞬时值的表达式为i ＝5sin100tA ，则从t ＝0到电流第一次出现最大值的时间为( )
A ．s 1001
B ．s 1501
C ．s 2001
D ．s 50
1 4．如图5－36所示，已知交流电源的电动势为e ＝2202sin100tV ，电阻R ＝2200，则电路中交流电流表和电压表的示数分别为( )
A ．0.12A ，2202V
B ．0.1A ，2202V
C ．0.12A ，220V
D ．0.1A ，220V
5．低频扼流圈的作用是( )
A ．自感系数很小，对直流有很大的阻碍作用
B ．自感系数很大，对低频交流有很大的阻碍作用
C ．自感系数很大，对高频交流有很小的阻碍作用
D ．自感系数很大，对直流无阻碍作用
6．对交变电流能通过电容器的原因，下列说法正确的是( )
A ．当电容器接到交流电源上时，因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 ．在有电容器的电路中，没有电荷的定向移动
D ．在有电容器的电路中，没有电荷通过电容器
7．如图5－37所示，理想变压器原线圈通入交变电流i ＝I m sin t ，副线圈接有电流表和负载电阻，电流表的示数为0.10A 。在t T 83
时，原线圈中电流的瞬时值为0.03A 。由此可知该变压器的原、副线圈的匝数之比为( ) A ．10∶3
B ．3∶102
C ．102∶3
D ．3∶10
8．为了监测变电站向外输电情况，要在变电站安装互感器，其接线如图5－38所示。两变压器匝数分别为n 1、n 2和n 3、n 4，a 和b 是交流电表，则( )
A ．n 1＞n 2
B ．n 3＞n 4
C ．a 为交流电流表，b 为交流电压表
D ．a 为交流电压表，b 为交流电流表
9．“西电东送”工程中为了减少输电损耗，必须提高电压。从洪家渡水电站向华东某地输送106kW 的电能，输电电压为100万伏，输电线电阻为100。若采用超导材料作为输电线，可减少的电功率损失为( )
A ．106kW
B ．105kW
C ．104kW
D ．103kW
10．输电线的电阻为r ，输送的电功率为P 。若用电压U 送电，则用户得到的功率为( )
A ．P
B ．r U P P 2)(-
C ．r U P 2-
D ．r U
P 2)( 二、填空题(每小题4分，共20分。)
11．一交流电压的瞬时值表达式为u ＝10sin t ，将该交流电压加在一电阻上时，产生的电功率为25W ，那么这个电阻的阻值为______。
12．一理想变压器，原线圈匝数n 1＝1100匝，接在电压为220V 的交流电源上。当它对11只并联的“36V 60W ”的灯泡供电时，灯泡正常发光。由此可知该变压器副线圈的匝数n 2＝______，通过原线圈的电流I 1＝______A 。
13．我国西部有丰富的水能，若建一座平均流量为103m 3/s ，落差为100m 的大型水电站，其发电效率为60％，该发电站的发电功率为______kW(取g ＝10m/s 2)。我国东部需要更多的能源，国家计划实施“西电东输”，把西部丰富的电能远距离输送到东部，假如某电站输送一部分电能到东部某地，输送功率为2.0×105kW ，输电线的电阻为50，要求输电线路损失不超过输出功率的4％，该电站至少采用______V 的电压向外送电。
14．如图5－39所示，匝数为100、边长为0.20m 的正方形线圈在磁感应强度为2.0T 的匀强
磁场中，从中性面开始计时，以10rad/s 的角速度绕OO ′轴匀速转动。若线圈自身电阻为2.0，
负载电阻R ＝6.0，2＝10，则刚开始转动1.0s 内，R 上产生的热量为______J 。
15．在交流电路中，如果电源电动势的最大值不变，频率可以改变，在如图5－40所示电路中，
a 、
b 两点间逐次将图中的(1)、(2)、(3)单独接入。当使交变电流频率增加时，三个电流表读数的变
化为A 1______，A 2______，A 3______。(填“变大”、“变小”或“不变”)
图5－40
三、计算、论述题(共40分。)
19．一台理想变压器原线圈接在220V 交流电源上，如图5－42所示，现有一个标有“6V 0.9W ”和两个均标有“3V 0.9W ”字样的小灯泡，要使它们在副线圈的同一电路中，且都能正常发光。
(1)在图中画出连接电路；
(2)求原线圈中通过的电流。
20．某发电厂通过两条输电线向远处的用电设备供电，当发电厂输出的功率为P 0时，额定电压为U ，用电设备消耗的电功率为P 1。现发电厂用一台升压变压器T 1先把电压升高，仍然通过原来的输电线供电，到达用电设备所在地后，再通过一台降压变压器T 2把电压降到用电设备的额定电压，供用电设备使用，如图5－43所示。这样改动后，当发电厂输出的功率仍为P 0时，用电设备可获得的功率增至P 2，试求所使用的升压变压器T 1的原线圈与副线圈的匝数比21N N 以及降压变压器T 2的原线圈与副线圈的匝数比21n n
。
图5－43
高中物理交变电流知识点总结
交变电流知识点总结 一、交变电流 1定义：大小和方向都随时间做周期性变化的电流，称为交变电流，简称交流，用符号“~”表示。 2特点：电流方向随时间做周期性变化，是交流电最主要的特征，也是交流电与直流电最主要的区别。 3、正弦式交变电流 交流电产生过程中的两个特殊位置 图像
4、描述交变电流的物理量 4.1周期和频率 （1）周期：交变电流完成一次周期性变化所需要的时间叫做交变电流的周期，用符号T表示，其单位是秒（s）。 （2）频率：交变电流在1s内完成周期性变化的次数叫做交变电流的频率，用符号f表示，其单位是赫兹（Hz）。 5、解题方法及技巧 5.1正弦交变电流图像的信息获取 ? ? → ? ? ?? → ? ? ? ?→ ? ? 直接读取：最大值、周期 最大值有效值 图像信息 间接获取周期频率、角速度、转速 瞬时值线圈的位置 5.2交变电流有效值的求解方法 （1）对于按正（余）弦规律变化的电流，可利用交变电流的有效值与峰值的关系求解，即E=、U、I= （2）对于非正（余）弦规律变化的电流，可从有效值的定义出发，由热效应的“三同原则”（同电阻、同时间、同热量）求解，一般选一个周期的时间计算。 5.3交变电流平均值和有效值的区別 求一段时间内通过导体横截面的电荷量时要用平均值，q It =。平均值的计算需用E t Φ ? = ? 和
E I R = 。切记122E E E +≠，平均值不等于有效值。 三、变压器和远距离输电 1、变压器的构造 如图甲所示为变压器的结构图，它是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的。跟电源相连的叫原线圈；另一^线圈跟负载连接，叫副线圈。铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成。图乙是电路符号。 2、工作原理 变压器的工作原理是电磁感应的互感现象。当在原线圈上加交变电流时，电流的大小和方向不断改变，它在铁芯中产生交变的磁场，穿过副线圈，变化的磁场在副线圈上产生感应电动势。这样原、副线圈在铁芯中的磁通量发生了变化，从而发生互感现象，产生了感应电动势。 3、能量转化过程 →→原线圈的电能 磁场能副线圈的电能 续表
高中物理电磁感应交变电流经典习题30道带答案
一．选择题（共30小题） 1．（2015?嘉定区一模）很多相同的绝缘铜圆环沿竖直方向叠放，形成一很长的竖直圆筒．一条形磁铁沿圆筒的中心轴竖直放置，其下端与圆筒上端开口平齐．让条形磁铁从静止开始下落．条形磁铁在圆筒中的运动速率（）A．均匀增大B．先增大，后减小 C．逐渐增大，趋于不变D．先增大，再减小，最后不变 2．（2014?广东）如图所示，上下开口、内壁光滑的铜管P和塑料管Q竖直放置，小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放，并落至底部，则小磁块（） A．在P和Q中都做自由落体运动 B．在两个下落过程中的机械能都守恒 C．在P中的下落时间比在Q中的长 D．落至底部时在P中的速度比在Q中的大 3．（2013?虹口区一模）如图所示，一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内，线框在长直导线右侧，且其长边与长直导线平行．已知在t=0到t=t1的时间间隔内，长直导线中电流i随时间变化，使线框中感应电流总是沿顺时针方向；线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右．图中箭头表示电流i的正方向，则i 随时间t变化的图线可能是（） A．B．C．D． 4．（2012?福建）如图，一圆形闭合铜环由高处从静止开始加速下落，穿过一根竖直悬挂的条形磁铁，铜环的中心轴线与条形磁铁的中轴线始终保持重合．若取磁铁中心O为坐标原点，建立竖直向下为正方向的x轴，则图中最能正确反映环中感应电流i随环心位置坐标x变化的关系图象是（） A．B．C．D． 5．（2011?上海）如图，均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置，当a绕O点在其所在平面内旋转时，b中产生顺时针方向的感应电流，且具有收缩趋势，由此可知，圆环a（） A．顺时针加速旋转B．顺时针减速旋转 C．逆时针加速旋转D．逆时针减速旋转 6．（2010?上海）如图，一有界区域内，存在着磁感应强度大小均为B，方向分别垂直于光滑水平桌面向下和向上的匀强磁场，磁场宽度均为L，边长为L的正方形线框abcd的bc边紧靠磁场边缘置于桌面上，使线框从静止开始沿x轴正方向匀加速通过磁场区域，若以逆时针方向为电流的正方向，能反映线框中感应电流变化规律的是图（） A．B．C．D． 7．（2015春?青阳县校级月考）纸面内两个半径均为R的圆相切于O点，两圆形区域内分别存在垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度大小相等、方向相反，且不随时间变化．一长为2R的导体杆OA绕过O点且垂直于纸面的轴顺时针匀速旋转，角速度为ω，t=0时，OA恰好位于两圆的公切线上，如图所示．若选取从O指向A的电动势为正，下列描述导体杆中感应电动势随时间变化的图象可能正确的是（） A．B．C．D． 8．（2014?四川）如图所示，不计电阻的光滑U形金属框水平放置，光滑、竖直玻璃挡板H、P固定在框上，H、P的间距很小．质量为的细金属杆CD恰好无挤压地放在两挡板之间，与金属框接触良好并围成边长为1m的正方形，其有效电阻为Ω．此时在整个空间加方向与水平面成30°角且与金属杆垂直的匀强磁场，磁感应强度随时间变化规律是B=（﹣）T，图示磁场方向为正方向，框、挡板和杆不计形变．则（） A．t=1s时，金属杆中感应电流方向从C到D B．t=3s时，金属杆中感应电流方向从D到C C．t=1s时，金属杆对挡板P的压力大小为
交变电流单元测试题
《交变电流》单元测试题 姓名：____________ 班级：_________________ 成绩：______________ 选择题（每小题5分，共60分。选项中有一个或两个符合题意的选项，请将选项前的字母填入下列对应的表格中） 1. 在下列几种电流的波形图中，不能表示交变电流的是（） B C D 2. 交流发电机中产生正弦式电流，其中交变电动势为零的时刻出现在（） A. 线圈平面和磁感线平行，线圈磁通量为零时 B .线圈平面跟磁感线垂直，线圈磁通量最大时 C.线圈平面转到中性面位置时 D .线圈平面转到跟中性面垂直的位置时 3. 如右图是一个交变电流的电流强度i随时间t变化的规律，此交变电流的有效值是（） A. 5A B . 5A C . D . 4刀4.关于交流电的有效值和最大值，下列说法正确的是（），i /A n ___ t/ A.任何形式的交变电流的有效值和最大值都有关系U - U/ ^2 -3占 B.正弦式电流电有U = um .. 2的关系 C. 照明电压220V、动力电压380V,指的都是交变电流的有效值 D. 交流电压表和电流表测量的都是交变电流的平均值 5. 一个线圈在匀强磁场中匀速转动，产生交变电动势瞬时表达式为 e = 102sin4 n t V ，则: （） A. 该交变电动势的频率为2Hz B .零时刻线圈平面与磁场垂直
C. t =时，e达到最大值D .在1s时间内，线圈中电流方向改变 6. 一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示？由图可知（） A. 该交流电的电压瞬时值的表达式为u=100si n（25t）V B. 该交流电的频率为25 Hz 100次 s
(完整word版)交变电流知识点总结
第17章:交变电流 一、知识网络 二、重、难点知识归纳 1．交变电流产生 ( 交变电流 产生: 线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动而产生的 描 述 瞬时值: I=I m sin ωt 峰值:I m = nsB ω/R 有效值:2/m I I = 周期和频率的关系:T=1/f 图像：正弦曲线 电感对交变电流的作用：通直流、阻交流，通低频、阻高频 应用 电容对交变电流的作用：通交流、阻直流，通高频、阻低频 变压器 变流比： 电能的输送 原理：电磁感应 变压比：U 1/U 2=n 1/n 2 只有一个副线圈：I 1/I 2=n 2/n 1 有多个副线圈：I 1n 1= I 2n 2= I 3n 3=…… 功率损失：线损R ）U P （P 2= 电压损失：线损R U P U =
（二）、正弦交流的产生及变化规律。 (1)、产生：当线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，线圈中产生的交流是随时间按正弦规律变化的。即正弦交流。 (2)、中性面：匀速旋转的线圈，位于跟磁感线垂直的平面叫做中性面。这一位置穿过线圈的磁通量最大，但切割边都未切割磁感线，或者说这时线圈的磁通量变化率为零，线圈中无感应电动势。 (3)、规律：从中性面开始计时，则e=NBS ωsin ωt 。用εm 表示峰值NBS ω则e=εm sin ωt 在纯电阻电路中,电流I=R R e m ε=sin ωt=I m sin ωt ，电压u=U m sin ωt 。 2、表征交变电流大小物理量 (1)瞬时值：对应某一时刻的交流的值 用小写字母x 表示，e i u (2)峰值：即最大的瞬时值。大写字母表示，U m Ｉm εm εm = nsB ω Ｉm =εm / R 注意：线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线方向的轴匀速转动时，所产生感应电动势的峰值为εm =NBS ω，即仅由匝数N ，线圈面积S ，磁感强度B 和角速度ω四个量决定。与轴的具体位置，线圈的形状及线圈是否闭合都是无关的。 (3)有效值： a 、意义：描述交流电做功或热效应的物理量 b 、定义：跟交流热效应相等的恒定电流的值叫做交流的有效值。 c 、正弦交流的有效值与峰值之间的关系是ε= 2m ε I=2m I U=2m U 。 注意：正弦交流的有效值和峰值之间具有ε= 2m ε，U=2 2m m I I U =的关系，非正弦（或余弦）交流无此关系，但可按有效值的定义进行推导，如对于正负半周最大值相等的方波电流，其热效应和与其最大值相等的恒定电流是相同的，因而其有效值即等于其最大值。即I=I m 。
交变电流习题(答案解析)
一. 教学内容： 专题一交变电流 ［教学过程］ 一. 交流电： 1. 交流电：大小和方向随时间作周期性变化的电流。 如： ￥ 2. 正弦交流电的产生：矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场轴匀速转动。 （1）电动势的产生：
, ③任意时刻t，线圈从中性面转过角度θ=ω·t 说明：①交流电的峰值与线圈转轴位置和线圈形状都无关。 ②交流电瞬时表达式是正弦或余弦，取决于计时零点线圈所处位置。 - （2）外电路闭合，R外，r （3）线圈转动一圈，交流电变化一个周期，电流方向变化两次。（每经过中性面时，e=0，i=0，电流方向将发生改变） ~ 3. 描述交流电变化规律：
4. 描述交流电物理量： . （5）有效值：根据交流电热效应利用等效原理规定：让交流电和恒定电流通过同样阻值的电阻，在相等时间内产生的热量Q相等，则恒定电流的值为交流电有效值。 式交流电，依据定义Q交=Q直求有效值。 …
（2）通常所说交流电值均指交流电的有效值。 秒电流方向改变100次） 交流电器的铭牌上标明U额、I额是有效值，交流电表（电压表、电流表）读数也是有效值。 （3）计算通过电量，用平均值，计算交流产生热量，电功率用有效值。Q=I2Rt，P=I2R 二. 变压器 1. 主要构造：输入线圈（原、初级）、输出线圈（副、次级）、闭合铁芯 、 符号： 2. 工作原理：原线圈输入交流电U1，在铁芯中产生变化的磁通量，这样原线圈产生自感，副线圈产生电磁感应，反过来，副线圈在铁芯中产生变化的磁通量，引起原线圈的电磁感 3. （1）理想变压器：传输交流电能时，自身不消耗电能。P2=P1。 ①原、副线圈没有电阻，不产生焦耳热，不计铜损。 ③不计铁芯内电磁感应，即不计铁损。 ?
高二 第二章交变电流单元测试题
高二 第二章交变电流单元测试题 1．有一理想变压器，原、副线圈的匝数比为4:1。原线圈接 在一个交流电源上，交流电的变化规律如图1所示。副线圈所接的负载电阻是11Ω。则 （ ） A ．原线圈交流电的频率为50Hz B ．副线圈输出电压为55V C ．流过副线圈的电流是5A D ．变压器输入、输出功率之比为4:1 2. 如图2所示，电流恒定的通电直导线MN ，垂 直平放在两条相互平行的水平光滑长导轨上， 电流方向由M 指向N ，在两轨间存在着竖直方 向的匀强磁场，取垂直纸面向里的方向为磁感应强度的正方向，当t =0时导线恰静止，若B 按如图3所示的正弦规律变化，则下列说法中 正确的是（ ） A . 在最初的一个周期内，导线在导轨上做往复 运动 B . 在最初的一个周期内，导线一直向右运动 C . 在最初的半个周期内，导线的加速度先增大后减小 D . 在最初的半个周期内，导线的速度先增大后 关小 3．如图4所示，处在磁感应强度为B 的匀强磁场中的单匝矩线圈abcd ，以恒定的角速 度ω 绕ab 边转动，磁场方向垂直于纸面向里，线圈所围面积为S ，线圈导线的总电阻为R 。 t =0时刻线圈平面与纸面重合，且cd 边正在离开纸面向外运动。则（） A ．时刻t 线圈中电流的瞬时值i =t R BS ωωcos B ．线圈中电流的有效值R BS I ω = C ．线圈中电流的有效值R BS I 22ω = D ．线圈消耗的电功率R S B P 2 22ω= 4．如图所示，为一理想变压器，S 为单刀双掷开关， P 为滑动变阻器R 的滑片，U 1为加在原线圈两端的电压，I 1为原线圈中的电流，则（） A .保持U 1和P 的位置不变，S 由a 合到b 时，I 1将增大 B .保持U 1和P 的位置不变，S 由b 合到a 时，R 消耗的功率将减小 图3 a b c B d 图4 - 311 0 图1
高中物理交变电流知识点的总结
高中物理交变电流知识点的总结 高中物理交变电流知识点的总结 物理学史集中地体现了人类探索和逐步认识世界的现象,结构,特性,规律和本质的历程.随着科学的发展，我们更要重视物理学。下面准备这篇2013高中物理交变电流知识点总结，欢迎阅读。 (1)中性面线圈平面与磁感线垂直的位置，或瞬时感应电动势为零的位置。 中性面的特点：a.线圈处于中性面位置时，穿过线圈的磁通量Φ最大，但 =0; 产生：矩形线圈在匀强磁场中绕与磁场垂直的轴匀速转动。 变化规律e=NBSωsinωt=Emsinωt;i=Imsinωt;(中性面位置开始计时)，最大值Em=NBSω 四值：①瞬时值②最大值③有效值电流的热效应规定的;对于正弦式交流U= =0.707Um④平均值 不对称方波： 不对称的正弦波 求某段时间内通过导线横截面的电荷量Q=IΔt=εΔt/R=ΔΦ/R 我国用的交变电流，周期是0.02s，频率是50Hz，电流方向每秒改变100次。 表达式：e=e=220
sin100πt=311sin100πt=311sin314t 线圈作用是“通直流，阻交流;通低频，阻高频”. 电容的作用是“通交流、隔直流;通高频、阻低频”. 变压器两个基本公式：① ②P入=P出，输入功率由输出功率决定， 远距离输电：一定要画出远距离输电的示意图来， 包括发电机、两台变压器、输电线等效电阻和负载电阻。并按照规范在图中标出相应的物理量符号。一般设两个变压器的初、次级线圈的匝数分别为、n1、n1/n2、n2/，相应的电压、电流、功率也应该采用相应的符号来表示。 功率之间的关系是：P1=P1/，P2=P2/，P1/=Pr=P2。 电压之间的关系是： 电流之间的关系是： .求输电线上的电流往往是这类问题的突破口。 输电线上的功率损失和电压损失也是需要特别注意的。 分析和计算时都必须用 ，而不能用 特别重要的是要会分析输电线上的功率损失 以上就是2013高中物理交变电流知识点总结的全部内容，希望能够对大家有所帮助! 延伸阅读： 恒定电流公式：2016年高考物理知识点 1.电流强度：I=q/t{I:电流强度(A)，q:在时间t内通过导体横载面的电量(C)，t:时间(s)｝
高中物理：交变电流练习题
高中物理：交变电流练习题 1.判断图中哪个是正弦式交变电流( ) 【解析】选D。正弦式交变电流，首先应该是交变电流，C虽然形状符合，但不是交变电流；B虽然是交变电流，但不是正弦式交变电流。 2.如图所示，单匝矩形线圈的一半放在有界匀强磁场中，中心轴线OO′与磁场边界重合，线圈绕中心轴线按图示方向(从上向下看逆时针方向)匀速转动，t=0时刻线圈平面与磁场方向垂直，规定电流方向沿abcd为正方向，则图中能表示线圈内感应电流随时间变化规律的是( ) 【解题指南】解答本题应明确以下两点： (1)产生正弦式交变电流的条件。 (2)线圈转轴的位置对交变电流的影响。 【解析】选B。在0～内，ab一侧的线圈在磁场中绕OO′轴转动产生正弦式交变电 流，电流方向由楞次定律判断为dcba且越来越大。～内，ab一侧线圈在磁场外，而dc一侧线圈又进入磁场产生交变电流，电流方向为dcba且越来越小，以此类推可
知i-t图像正确的为B。 3.(多选)一个矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时产生的交流电动势e=220sin100πtV，则下列判断正确的是( ) A.t=0时，线圈位于中性面位置 B.t=0时，穿过线圈平面的磁通量最大 C.t=0时，线圈的有效切割速度方向垂直磁感线 D.t=0时，线圈中感应电动势达到峰值 【解析】选A、B。因按正弦规律变化，故t=0时线圈位于中性面，A正确；此时穿过线圈的磁通量最大，B正确；t=0时，线圈的有效切割速度方向与磁感线平行，不产生感应电动势，故C、D错误。 4.如图所示，一正方形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动。沿着OO′观察，线圈沿逆时针方向转动。已知匀强磁场的磁感应强度为B，线圈匝数为n，边长为l，电阻为R，转动的角速度为ω。则当线圈转至图示位置时( ) A.线圈中的感应电流的方向为abcda B.线圈中的感应电流为 2 nB R ω l C.穿过线圈的磁通量为B l2 D.穿过线圈的磁通量的变化率为0 【解析】选B。图示位置为垂直于中性面的位置，此时通过线圈的磁通量为零，但磁 通量的变化率最大，感应电流也最大，则I== 2 nB R ω l ，由右手定则可判断出线 圈中感应电流的方向为adcba。 5.如图所示，矩形线圈abcd的匝数为n=50，线圈ab的边长为l1=0.2m，bc的边长为
交变电流章节练习题(教师)
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：B 2.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，以下说确的是 A.线圈平面与磁感线方向垂直 B.线圈中感应电流的方向将发生改变 C.通过线圈平面的磁通量最大 D.通过线圈的感应电流最大 答案：ABC 3.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 A.50V B.253V C.25V D.10V 答案：B 4.A如图所示，线框在匀强磁场中绕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 A.磁通量和感应电动势都在变大 B.磁通量和感应电动势都在变小 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：D 5.B一矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面的固定轴转动，线圈中 的感应电动势e随时间变化如图所示，下面说确的是 A.t1时刻通过线圈的磁通量为零 B.t2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大 C.t3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：D 6.B一矩形线圈在匀强磁场中转动，产生的感应电动势e=2202sin100πt(V)，则 A.交流电的频率是100πHz B.t=0时线圈垂直于中性面 C.交流电的周期是0.02s
高中物理选修3-2《交流电》单元测试题(含答案)
高中物理选修3-2《交流电》单元测试题高二物理阶段性复习质量检测一 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分。考试时间90分钟。 注意事项： 1．答卷前将学校、姓名、准考号填写清楚。 2．选择题的每小题选出答案后，用铅笔把机读卡上对应题目的答案标号涂黑。其它小题用钢笔或圆珠笔将答案写在答题卡上。 第一卷（选择题，共50分） 一、选择题(本题共10小题，每小题5分，共50分；其中第1～7题为单选题；第8～10题为多选题，全部选对得5分，选不全得2分，有选错或不答的得0分) 1、如图，实验室一台手摇交流发电机，内阻r＝1.0 Ω，外接R＝9.0 Ω的电阻。闭合开关S，当发电机转子以某一转速匀速转动时，产生的电动势e＝ sin(10πt) V，则( ) A、该交变电流的频率为10 Hz B、该电动势的有效值为 V C、外接电阻R所消耗的电功率为10 W D、电路中理想交流电流表A的示数为1.0 A 2、通过一阻值R＝100 Ω的电阻的交变电流如图 所示，其周期为1 s。电阻两端电压的有效值为 ( ) A．12 V B． C．15 V D． 3、普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流，通常要通过电流互感器来连接，图中电流互感器ab一侧线圈的匝数较少，工作时电流为I ab，cd
一侧线圈的匝数较多，工作时电流为I cd ，为了使电流表能正常工作，则( ) A ．ab 接MN 、cd 接PQ ，I ab I cd C ．ab 接PQ 、cd 接MN ，I ab I cd 4、如图，理想变压器原、副线圈匝数比n 1∶n 2＝2∶1，V 和A 均为理想电表，灯 泡电阻R L ＝6 Ω，AB 端电压u 1＝sin(100πt ) V 。下列说法正确的是( ) A ．电流频率为100 Hz B ．V 的读数为24 V C ．A 的读数为0.5 A D ．变压器输入功率为6 W 5、用220 V 的正弦交变电流通过理想变压器对一 负载供电，变压器输出电压是110 V ，通过负载的电流图象如图所示，则( ) A ．变压器输入功率约为3.9 W B ．输出电压的最大值是110 V C ．变压器原、副线圈匝数比是1∶2 D ．负载电流的函数表达式i ＝0.05sin(100πt ＋ π 2 ) A 6、某小型发电站发电机输出的交流电压为500 V ，输出的电功率为50 kW ，用总电阻为3 Ω的输电线向远处送电，要求输电线上的损失功率为输电功率的0.6%，则发电站要安装一升压变压器，用户再用降压变压器变为220 V(两个变压器均为理想变压器)。对整个送电过程，下列说法正确的是( ) A ．输电线上的损失功率为300 W B ．升压变压器的原、副线圈匝数比为1∶100 C ．输电线上的电流为100 A D ．降压变压器的输入电压为4 700 V 7、如图所示理想变压器原、副线圈匝数比为1∶2，两端分别接有四个阻值相同的灯泡，已知4盏灯均能发光，则L 1和L 2的功率之比为( )
高二物理交变电流知识点及习题
第一节交流电的产生和变化规律 一、交变电流： c）、（e）所示电流都属 2、中性面：匀速旋转的线圈，位于跟磁感线垂直的平面叫做中性面。这一位置穿过线圈的磁通量最大，但切割边都未切割磁感线，或者说这时线圈的磁通量变化率为零，线圈中无感应电动势。 3、规律： （1）、函数表达式：从中性面开始计时，则e=NBSωsinωt 。用εM表示峰值εM=NBSω 则e=εM sinωt在纯电阻电路中,电流I= R R e m ε =sinωt=I m sinωt，电压u=U m sinωt 。 4、交流发电机 （1）发电机的基本组成：①用来产生感应电动势的线圈（叫电枢）②用来产生磁场的磁极 （2）发电机的基本种类①旋转电枢式发电机（电枢动磁极不动）②旋转磁极式发电机（磁极动电枢不动）无论哪种发电机，转动的部分叫转子，不动的部分叫定子 第二节表征交变电流的物理量 1、表征交变电流大小物理量 ①瞬时值：对应某一时刻的交流的值用小写字母x 表示，e i u ②峰值：即最大的瞬时值用大写字母表示，U mＩmεm εm= nsBωＩm=εm/ R 注意：线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线方向的轴匀速转动时，所产生感应电动势的峰值为 ε m =NBSω，即仅由匝数N，线圈面积S，磁感强度B和角速度ω四个量决定。与轴的具体位置，线圈的形状及线圈是否闭合都是无关的。 ③有效值： ⅰ、意义：描述交流电做功或热效应的物理量 ⅱ、定义：跟交流热效应相等的恒定电流的值叫做交流的有效值。 ⅲ、正弦交流的有效值与峰值之间的关系是ε= 2 m ε I= 2 m I U= 2 m U 。 i o t i o t i o t i o t i o t 图151 (a d )) (b () c() d () e
交变电流习题和答案
交变电流 1.处在匀强磁场中的矩形线圈abed,以恒定的角速度绕ab边转动，方向 平行于纸面并与ab垂直。在t=0时刻，线圈平面与纸面重合（如图）线圈的 ed边离开纸面向外运动。若规定由e^d^a方向的感应电 正，则能反映线圈中感应电流I随时间t变化的图线是 （V）的电源插座上。电热毯被加热到一定程度后，由于装置P的作用，使加在电热丝ab两端的电压变为如图乙所示的波形，从而进入保温状态。若电热丝电阻保持不变，此时图甲中交流电压表读出交流电的有效值是（ A. 156V B . 220V HI 0 0 C 2. 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t的变化规律如图所示，下列说法中正确的是（ 11时刻通过线圈的磁通量为零 A. B. 2时刻通过线圈的磁通量绝对值最大 C. t 3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大 D. 每当e转换方向时，通过线圈的磁通量的绝对值都为最大 如图甲为电热毯的电路示意图。电热毯接在u=311sin100 n t 3. 4.在交流电电路中， 的a、b两点间逐次将图中的电路元件甲、乙、丙单独接入，当使交流电频率增加时，可以 观察到下列论述的哪种情况（ A. A i读数不变， 如果电源电动势的最大值不变，频率可以改变，在如图所示电路 A增大, B. A i读数减小， C. A i读数增大， D. A i, A , A读数均不变 A不 变， A3增大 C . 311V D . 110V
5?—矩形线圈，面积是0.05m2，共100匝，线圈电阻为2 Q,外接电阻为R=8Q，线圈在磁感应强度为B 1T的匀强磁场中以300r/min的转速绕垂直于磁感线的轴匀速转动，如图所示，若从中性面开始计时，求： (1 )线圈中感应电动势的瞬时值表达式。 (2)线圈从开始计时经1/30s时，线圈中电流的瞬时值。 (3)外电路电阻R两端电压的瞬时值表达式。 6. 边长为a的N匝正方形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中，以角速度绕垂直于磁感线的轴匀速转动，线圈的电阻为Ro (1)求线圈从中性面开始转过90°角的过程中产生的热量。 (2)求线圈从中性面开始转过90°角的过程中，通过导线截面的电量。 7 ?一台降压变压器原副线圈匝数之比为4：1，供照明电路用电，原线圈所加交变电压 5 (1410sin100t )V,照明电路连接导线的总电阻F=1.0 Q,问能使多少盏“220V, 40V” 的电灯正常发光？ 8 ?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。三峡水利工程中某一水 电站发电机组设计为：水以V1=3m/s的速度流入水轮机后以V2=1m/s的速度流出，流出水位比流入的水位低10m,水流量为Q=10n T/s，水轮机效率为75%，发电机效率为80 %，求: (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 Q,那么所需升降变压器的原副线圈匝数比分别是多少？ 9?如图甲所示，A、B表示真空中水平放置的相距为d的平行金属板，板长为L,两板加电 压后板间电场可视为匀强电场，图乙表示一周期性的交流电压波形，在t=0时，将图乙的交 变电压加在A、B两板，此时恰有一质量为m电量为q的粒子在板间中央沿水平方向以速度V0射入电场，若此粒子在离开电场时恰能以平行A、B两板的速度飞出，求 (1)A、B两板上所加交变电压的频率应满足的条件。 (2)该交变电压U0的取值范围(忽略粒子的重力)。
交流电单元测试题
绝密★启用前 2014-2015学年度湄潭高级中学考卷 交流电单元测试题 考试围：考试时间：100分钟；命题人：xxx 学校:___________：___________班级：___________考号：__ _ 第I卷（选择题） 评卷人得分 一、选择题（题型注释） 1．在图甲所示电路中，流过二极管D的电流i D如图乙所示，该电流可以看作是一个恒定电流和一个交变电流的叠加，流过电感和电容的电流分别为i L、i C．下列关于i L、i C 随时间t变化的图象中，可能正确的是 2．电磁波与机械波相比较有( ) A.电磁波传播不需要介质,机械波传播需要介质 B.电磁波在任何介质中的传播速率都相同,机械波在同一介质中的传播速率都相同 C.电磁波与机械波都不能产生干涉现象 D.电磁波与机械波都能产生衍射现象 3．一个交流随时间t的变化关系如图所示．则该交流的有效值为：
A ．6×10 －5 A B ．2×10－ 5A C ． D ． 4．有一正弦交流电，它的电流瞬时值的表达式为i=141.4sin314t A 。那么它的电流有效值是 A.100A B.70.7A C.314A D.50A 5．交流发电机正常工作时产生的电动势e =E m sin ωt ，若线圈匝数减为原来的一半，而转速增为原来的2倍，其他条件不变，则产生的电动势的表达式为（ ） A ．e′=E m sin ωt B ． e′=E m sin2ωt C ． e′=2E m sin ωt D ． e′=2 E m sin2ωt 6．如图所示，为经过一个双向可控硅调节后加在电灯上的电压， 即在正弦交流电的每一个二分之一周期中，前面四分之一周期 被截去．调节台灯上的旋钮可以控制截去的多少，从而改变电灯上的电压，那么现在电灯上的电压为（ ） A.m U B. 7．某校高三同学春游参观新安江水电站时，听导游介绍水电站共有9台相同的发电机组，每台发电机组的装机容量为7.35万千瓦，工作时每台发电机组均以每分钟150转的转速稳定运行，每台发电机组输出电压为10.5千伏，并用高压输电线路并入华东电网。同学们对此议论纷纷，下面看法中你认为正确的是 （ ） A ．新安江水电站发出的交流电频率应为2.5赫兹 B ．新安江水电站发出的交流电频率应为50赫兹 C ．每台发电机输出的最大瞬时电流约为7千安培 D ．每台发电机输出的最大瞬时电流约为1万安培 8．有一台使用交流电的电冰箱上标有额定电压为“220 V ”的字样，这“220 V ”是指 ( ) A ．交流电电压的瞬时值 B ．交流电电压的最大值 C ．交流电电压的平均值 D ．交流电电压的有效值 9．下图是某交流发电机产生的感应电动势与时间的关系图象。如果其他条件不变，仅使线圈的转速变为原来的二倍，则交流电动势的最大值和周期分别变为
交变电流练习题
3.如图所示，闭合的圆形线圈绕 00 ' A .穿过线圈的磁通量变化率为零 B .线圈中感应电动势为零 C .线圈中感应电流达最大值 D .线圈所受的磁力矩达最大值 轴匀速旋转到中性面位置时（ ） 4.如图所示，线框在匀强磁场中绕 00 '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（ ） A .磁通量和感应电动势都在变大 B .磁通量和感应电动势都在变小 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 5.—正弦交流电的电动势 e = 220sin 100 n tV ，若将它加在阻值为 100Q 的电阻两端（电源 内阻不计），则下列说法正确的是（ ） A .电流的瞬时值为 i = 2.2sin100 n tA B .电流的最大值为 2.2A C ?流过电阻的电流是恒定的 D ?流过电阻的电流是变化的，但不按正弦规律变化 交变电流（课后作业） 班级 姓名 巩固拓展 1如图所示，下列四种情况均表示闭合线圈在匀强磁场中绕轴匀速转动，在下列情况下线 圈中不能产生交流电的是 9' ）（从左侧看线圈绕 00顺时针转动） 2.正弦交变电动势的最小值出现在（ ） A ?线圈经过中性面时 B .穿过线圈的磁通量为零时 C .穿过线圈的磁通量变化最快时 D . 线圈边框的速度与磁感线垂直时 0
创新探究 6.如图所示的100匝矩形线框绕00'轴匀速转动，角速度为100n rad/s,线圈面积为0.1m2, 磁感应强度B = 1T,从线圈经过中性面计时，试求： (1)写出电动势的瞬时表达式及t=1/300s时的电动势； (2)当线圈平面跟B的夹角为60°时，线圈产生的电动势的瞬时值。 O? X* x「x B X X b -O c X I 7.发电机产生的按正弦规律变化的电动势最大值为311V ,其线圈共100匝，在匀强磁场中 匀速转动的角速度为100 n rad/s,从线圈经过中性面计时： (1)写出电动势的瞬时表达式； (2)此发电机与外电路组成闭合电路时，总电阻为100 Q,求t=1/600 s时的电流； (3)线圈转过60°, 180。的过程中，电动势的平均值各是多少？ (4)磁通量变化率的最大值是多少？
高中物理--交变电流单元测试题
高中物理--交变电流单元测试题 一、选择题(每道小题3分共36分) 1、对于如图所示的电流i随时间t作周期性变化的 图象，下列说法中正确的是 A、电流大小变化，方向不变，是直流电 B、电流大小、方向都变化，是交流电 C、电流最大值为0.2A，周期为0.01s D、电流大小变化，方向不变，不是直流电，是交流电 2、对于理想变压器来说，下列说法中不正确的是 A、变压器是利用互感现象制成的 B、变压器可以改变各种电源的额定功率 C、变压器不仅能改变电压，还同时改变电流 D、变压器的初级电流随次级电流的增大而增大 3、如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比 n1:n2=1:3，次级回路中联入三个均标有“36V，40W” 的灯泡, 且均正常发光，那么, 标有“36V、40W”的 灯泡A A、也正常发光 B、将被烧毁 C、比另三个灯暗 D、无法确定 4、面积为S的矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中，从中性面起以角速度ω匀速转动，在t时刻线圈磁通量的瞬时值为 A、BS B、BScosωt C、BSsinωt D、BS/sinωt 5、如图所示，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直磁感线的轴匀速 E(V)，转动 转动，已知线圈在转动中产生的感应电动势最大值为 m 的角速度为ω(rad/s)。若线圈转到图示位置开始计时，那么下列四个
式子中正确表达了该线圈上产生的电动势e 随时间变化的函数式是 A 、e=m E sin ωt(V) B 、e=m E cos ωt(V) C 、e=m E sin(ωt+90°)(V) D 、e=m E cos(ωt+90°)(V) 6、两只阻值相等的电阻分别通以正弦交 流电与方形交流电，它们电流的最大值相等， 如图所示，则两只电阻的热功率之比是 A 、1:4 B 、1:2 C 、1:2 D 、1:1 7、 交流电源电压u=20sin(100 ωt)V ，电路中电 阻R=10Ω。则如右图电路中电流表和电压表的读数分 别为 A 、1.41A ，14.1V B 、1.41A ，20V C 、2A ，20V D 、2A ，14.1V 8、 如图所示，理想变压器原线圈匝数为n 1，两个副线圈匝数分别为n 2和n 3， 且n 1:n 2:n 3=4:2:1，输入电压U 1=16V ，R 1=R 2=10Ω，则输入的电流I 1大小是 A 、0.4A B 、0.1A C 、0.5A D 、以上答案都不
物理交变电流知识点
第五章交变电流 一、交变电流的产生 1、原理：电磁感应 2、中性面：线圈平面与磁感线垂直的平面。 3、两个特殊位置的比较 ①线圈平面与中性面重合时 （S ⊥B ），磁通量Φ最大， t ??Φ =0，e=0，i=0，感应电流的方向将发生改变。 ②线圈平面平行与磁感线时（S ∥B ），Φ=0， t ??Φ 最大，e 最大，i 最大，电流方向不变。 4、 穿过线圈的磁通量与产生的感应电动势、感应电流随时间变化的函数关系总是互余的： 注：对中性面的理解 交流电瞬时值表达式的具体形式是由开始计时的时刻和正方向的规定共同决定的。若从中性面开始计时，虽然该时刻穿过线圈的磁通量最大，但线圈两边的运动方向恰与磁场方向平行，不切割 磁感线，电动势为零，故其表达式为 ；但若从线圈平面和磁场平行时开始计时， 虽然该时刻穿过线圈的磁通量为零，但由于此时线圈两边的速度方向和磁场方向垂直，电动势最
大，故其表达式为。 二、对交变电流图像的理解 交变电流的图像包括φ-t、e-t、i-t、u-t等，具体图像见上页，现只研究e-t图像 从图像上可得到信息： 1、线圈平面与中性面平行时为计时平面 2、电流最大值 3、周期T和频率f 4、不同时刻交流电的瞬时值 5、线圈处于中性面和电流最大值对应的时 刻 6、任意时刻线圈的位置和磁场的夹角 ， n E?Φ = __
确定。它表现为交流图象中波形与横轴（ 周期的平均电动势大小为，而一个周期内的平均电动势却为零．而技术在正半个周期或周期内的平均值。同一交流电的平均值和有效值并不相同。 阻碍作用的大小，用容抗表示，
21 21n n U U =1 221n n I I =2211t t ??Φ=? ?Φ 三、变压器： 1、原理：原、副线圈中的互感现象，原、副线圈中的磁通量的变化率相等。 P 1=P 2 2、变压器只变换交流，不变换直流，更不变频。原、副线圈中交流电的频率一样：f 1=f 2高压线圈匝数多、电流小，导线较细；低压线圈匝数少、电流大，导线较粗。 3 、如右图：U 1：U 2：U 3=n 1：n 2：n 3 n 1 I 1=n 2 I 2+ n 3 I 3 P 1=P 2+P 3 四、电能输送的中途损失： （1）功率关系：P 1=P 2，P 3=P 4，P 2=P 损+P 3 （2）输电导线损失的电压：U 损=U 2-U 3=I 线R 线 （3）输电导线损耗的电功率：P 损=P 3-P 2=I 线U 损=I 线2R 线 =( )2R 线 由以上公式可知，当输送的电能一定时，输电电压增大到原来的n 倍， 输电导线上损 耗的功率就减少到原来的。 ΔU=Ir 线= r 线 =U 电源—U 用户 Δ U ∝ ΔP=I 2 r 线= r 线 =P 电源—P 用户 ΔP ∝ 注：理想变压器的动态分析问题，大致有两种情况： 一类是负载电阻不变，原副线圈的电压，电流，输入和输出功率随 匝数比变化而变化的情况。 另一类是匝数比不变，上述各量随负载电阻变化而变化的情况。 不论哪种情况都要注意： （1）根据题意弄清变量与不变量。 （2）要弄清“谁决定于谁”的制约关系，即理想变压器各物理量变化的决定因素。 动态分析问题的思路程序可表示为： P U 1U 2)(U P 2 1 U 2 2 U P U 1
正弦交流电练习题
正弦交流电练习题 一．选择题 1．下列表达式正确的是（ ）。 A ． B ． C ． D ． 2．一台直流电动机，端电压为555 V ，通过电动机绕组的电流为 A ，此电动机运行3小时消耗的电能约为（ ）kW·h。 A ．4500 B ．450 C ．45 D ． 3．某一负载上写着额定电压220V ，这是指（ ）。 A ．最大值 B ．瞬时值 C ．有效值 D ．平均值 4．在正弦交流电路中，设的初相角为，的初相角为，则当时，与的相位关系为（ ）。 A ．同相 B ．反相 C ．超前 D ．滞后 5 在RLC 串联电路中，当电源电压大小不变，而频率从其谐振频率逐渐减小时，电路中的电流将（ ）。 A ．保持某一定值不变 B ．从某一最小值逐渐变大 C ．从某一最大值逐渐变小 D ．不能判定 6．如图所示，已知电流表的读数为11A ，的读数为6A ，则的读数为（ ）A 。 在正弦量波形图中，描述其在t =0时刻的相位是（ ）。 A ．最大值 B ．初相 C ．频率 D ．相位 8．图中（ ）属于直流电压的波形图。 A ． B ． C ． D ． 9．一正弦交流电压，它的有效值为（ ）。 A ． B ． C ． D ． 10．（ ）反映了电感或电容与电源之间发生能量交换。 A ．有功功率 B ．无功功率 C ．视在功率 D ．瞬时功率 11．在RLC 串联交流电路中，当电流与端电压同相时，则（ ）。 A ． B ． C ． D ． 12．正弦交流电路中，有功功率、无功功率和视在功率之间的关系是（ ）。 A ． B ． C ． D ． 13．RLC 串联电路发生谐振的条件是（ ）。 A ． B ． C ． D ． 14．一个耐压为250 V 的电容器接入正弦交流电路中使用，加在电容器上的交流电压有效值可以是（ ）。 A ．200 V B ．250 V C ．150 V D ．177 V 15．在R-L-C 串联的正弦交流电路中，当端电压与电流同相时，频率与参数的关系满足_____。 a)ωL 2C 2=1 b)ω2LC=1 c)ωLC=1 d)ω=L 2C 16．在R-L-C 串联的正弦交流电路中，调节其中电容C 时，电路性质变化 的趋势为____。 a)调大电容，电路的感性增强 b)调大电容，电路的容性增强 c)调小电容，电路的感性增强 d)调小电容，电路的容性增强 17．如右图所示为正弦交流电路，电压表V 1、V 2、V 读数分别是U 1、U 2、U ， 当满足U=U 1+U 2时，框中的元件应该是______。 a)电感性 b)电容性 c)电阻性 d)条件不够，无法确定 18．如左下图所示电路在开关S 断开时谐振频率为f 0，当S 合上时，电路谐振频率为___ 。 a)021f b)03 1f c)03f d)0f 19．上题图中，已知开关S 打开时，电路发生谐振，当把开关合上时，电路呈现____。 a)阻性 b)感性 c)容性 20．如下中图所示电路，当此电路发生谐振时，V 表读数为____。 a)s U b)大于0且小于s U c)等于0
交变电流单元测试题
交变电流单元测试题 1．有一理想变压器，原、副线圈的匝数比为4:1。原线圈接在一个交流电源上，交流电的变化规律如图1所示。副线圈所接的负载电阻是11Ω。则 （ ） A ．原线圈交流电的频率为50Hz B ．副线圈输出电压为55V C ．流过副线圈的电流是5A D ．变压器输入、输出功率之比为4:1 2. 如图2所示，电流恒定的通电直导线MN ，垂直平放在两条相互平行的水平光滑长导轨上，电流方向由M 指向N ，在两轨间存在着竖直方向的匀强磁场，取垂直纸面向里的方向为磁感应强度的正方向，当t =0时导线恰静止，若B 按如图3所示的正弦规律变化，则下列说法中正确的是（ ） A. 在最初的一个周期内，导线在导轨上做往复运动 B. 在最初的一个周期内，导线一直向右运动 C. 在最初的半个周期内，导线的加速度先增大后减小 D. 在最初的半个周期内，导线的速度先增大后 关小 3．如图4所示，处在磁感应强度为B 的匀强磁场中的单匝矩线圈abcd ，以恒定的角速度ω 绕ab 边转动，磁场方向垂直于纸面向里，线圈所围面积为S ，线圈导线的总电阻为R 。 t =0时刻线圈平面与纸面重合，且cd 边正在离开纸面向外运动。则（） A ．时刻t 线圈中电流的瞬时值i =t R BS ωω cos B ．线圈中电流的有效值R BS I ω = C ．线圈中电流的有效值R BS I 22ω = D ．线圈消耗的电功率R S B P 2 22ω=
4．如图所示，为一理想变压器，S为单刀双掷开关，P为滑动变阻器R的滑片，U1为加在原线圈两端的电压，I1为原线圈中的电流，则（） A.保持U1和P的位置不变，S由a合到b时，I1将增大 B.保持U1和P的位置不变，S由b合到a时，R消耗的功率将减小 C.保持U1不变，S合在a处，使P上滑，I1将增大 D.保持P的位置不变，S合在a处，若U1增大，I1将增大 5.在某交流电路中，有一正在工作的变压器，原、副线圈的匝数分别为n1=600匝、n2=120匝，电源的电压为U＝311sin100πt V，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．副线圈电流的最大值不能超过1A C．副线圈电流的有效值不能超过1A D．副线圈电流的有效值不能超过0.2A 6.图是街头变压器通过降压给用户供电的示意图。变压器输入电压是市电网的电压，不会有很大的波动。输出电压通过输电线输送给用户，输电线的电阻用R0表示，变阻器R表示用户用电器的总电阻，当滑动变阻器触头P向下移时 A．相当于在增加用电器的数目 B．V1表的示数随V2表的示数的增大而增大 C．A1表的示数随A2表的示数的增大而增大 D．变压器的输入功率在增大 7．如图10所示，把电阻R、电感线圈L、电容器C并联，三个支路中分别接有一灯泡。接入交流电源后，三盏灯亮度相同。若保持交流电源的电压不变，使交变电流的频率增大，则以下判断正确的是Ａ．与线圈L连接的灯泡L1将变暗Ｂ．与电容器C连接的灯泡L2将变暗 Ｃ．与电阻R连接的灯泡L3将变暗Ｄ．三盏灯泡的亮度都不会改变 8题图 8．远距离输电线路的示意图如图5所示，若发电机的输出电压不变，那么当用户用电的总功率增大时A．升压变压器的原线圈中的电流保持不变 B．降压变压器的输出电压升高 C．降压变压器的输出电压降低 D．输电线上损失的功率增大