人教版高中物理選修3-2第五章 交流電 補(bǔ)充習(xí)題

高中物理學(xué)習(xí)材料金戈鐵騎整理制作第五章交流電補(bǔ)充習(xí)題

A組—矩形線圈繞垂直勻強(qiáng)磁場并位于線圈平面內(nèi)的固定軸轉(zhuǎn)動，線圈中的感應(yīng)電動勢e隨時(shí)間t的變化如圖5-41所示，下列說法中正確的是（）:，I!—=Atit-i(i,?i?i<■11■1，1\（2卜，Q圖5-41tit?i<1I-0J02：01)4i*???i*圖5-420戶7/s11t』^刻通過線圈的磁通量為0;t2時(shí)刻通過線圈的磁通量最大；c.t3時(shí)刻通過線圈的磁通量變化率的絕對值最大；D?每當(dāng)e改變方向時(shí)，通過線圈的磁通量都為最大圖5-42表示一交變電流隨時(shí)間而變化的圖象，此交變電流的有效值是（）5"2AB.5AC.3*5v，2AD.3.5A在電子線路中，從某一裝置輸出的交變電流常常既有高頻成分，又有低頻成分。如圖5-43所示的電路中，a、LCZ^Rb兩端得到的交變電流既含高頻，又含低頻，L是一個25mH的高頻扼流圈，C是一個100pF的電容器，R是負(fù)載電阻，下列說法正確的是（）LCZ^RL的作用是“通低頻，阻高頻”圖5-43C的作用是“通低頻，阻高頻”圖5-43C的作用是“通高頻，阻低頻”通過R的電流中，低頻電流所占的百分比遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于高頻交流圖5-444?利用變壓器不可能做到的是（）圖5-44A.增大電流B.升高電壓C.減小電壓D.增大功率5?汽油機(jī)做功沖程開始時(shí)，汽缸中的汽油一空氣混合氣要靠火花塞點(diǎn)燃，但是汽車蓄電池的電壓只有12V，不能在火花塞中產(chǎn)生火花，為此設(shè)計(jì)了如圖5-44所示的點(diǎn)火裝置，這個裝置的核心是一個變壓器，它的初級線圈通過開關(guān)連到蓄電池上，次級線圈接到火花塞的兩端,開關(guān)由機(jī)械進(jìn)行自動控制,做功沖程開始時(shí)，開關(guān)由閉合變?yōu)閿嚅_，這樣就能在火花塞中產(chǎn)生火花了,下列說法正確的是（）A.該設(shè)計(jì)萬案不可行，因?yàn)樾铍姵靥峁┑氖侵绷麟?，變壓器不能能改變直流電壓B.該設(shè)計(jì)方案可行，因?yàn)樽儔浩髂軐⒅绷麟姼淖優(yōu)楦噶麟奀?該設(shè)計(jì)方案可行，因?yàn)橥ㄟ^變壓器初級線圈的是變化的電流，可以通過變壓器發(fā)生互感現(xiàn)象D.該變壓器可以是升壓變壓器，也可以是降壓變壓器6?理想變壓器原線圈1400匝，副線圈700匝并接有電阻R，當(dāng)變壓器工作時(shí)原副線圈中（）A?電流的頻率之比為2：1B?功率之比為2：1e?電流之比為2：1D?電壓之比為2：1圖5-457?如圖5-45所示，兩個互相連接的金屬環(huán)，細(xì)環(huán)的電阻是粗環(huán)電阻的^咅。將細(xì)環(huán)套在變壓器鐵芯上時(shí)，A、B兩點(diǎn)間的電壓為0.6V，則將粗環(huán)套在變壓器鐵芯上時(shí)，A、B兩點(diǎn)間的電壓為（）圖5-451.8VB.1.2VC.0.6VD.0.3V

&電能輸送過程中，若輸送的電功率一定，在輸電線電阻保持不變的情況下，輸電線上損失的電功率（）與輸送電壓的平方成正比B.與輸送電壓的平方成反比C.與輸電線上電壓損失的平方成正比D.與輸電線中電流的平方成正比9?在遭遇特大冰雪災(zāi)害時(shí)，高壓供電線路損壞嚴(yán)重。在維修重建過程中，除了增加鐵塔的個數(shù)和鐵塔的抗拉強(qiáng)度外，還要考慮盡量減小線路上電能損耗，既不減少輸電功率，也不增加導(dǎo)線質(zhì)量，對部分線路減少電能損耗采取的有效措施是（）提高這部分線路的供電電壓，減小導(dǎo)線中電流在這部分線路兩端換用更大匝數(shù)比的升壓和降壓變壓器在這部分線路上換用更優(yōu)質(zhì)的導(dǎo)線，減小導(dǎo)線的電阻率多增加幾根電線進(jìn)行分流有一個交流電源，其電源電壓u=311sin314tV,貝（）把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接入該電源電路，打點(diǎn)周期為0.02s它可使“220V100W”的燈泡正常發(fā)光，也可使耐壓值為220V的電容器正常工作AZ/A圖5-46用交流電壓表測量時(shí)，讀數(shù)為311VAZ/A圖5-46將純電阻用電器接入該電源電路，流過的電流會變?yōu)楹愣娏魅鐖D5-46所示為一正弦交變電流通過一電子元件后的波形圖，則下列說法正確的是（）這也是一種交變電流B.電流的變化周期是0.02sC.電流的變化周期是0.01sD.電流通過100Q的電阻時(shí)，Is內(nèi)產(chǎn)生熱量為200J一電熱器接在10V直流電源上，產(chǎn)生某一大小的熱功率?，F(xiàn)將電熱器接在交流電源上，要使它產(chǎn)生的熱功率是原來的一半，則交流電源的有效值和最大值分別是（不計(jì)電阻變化）（）A.7.07V和10VB.10V和14.1VC.5V和7.07VD.2.5V和25.2V圖5-47如圖5-47所示，理想變壓器的副線圈上通過輸電線接兩個相同的燈泡L1和L2,輸電線的等效電阻為R,開始時(shí)，開關(guān)S斷開，當(dāng)S接通時(shí)，以下說法正確的是（）圖5-47副線圈兩端M、N間的電壓減小副線圈輸電線等效電阻R上的電壓降增大通過燈泡LJ的電流減小D.原線圈中的電流增大我國照明用的交流電壓是220V，頻率是50Hz。它的電壓的有效值是，峰值是，周期是我國動力線路的交流電壓是380V,它的有效值是'峰值是'頻率是'周期是圖5-48一個矩形線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢與時(shí)間的關(guān)系如圖5-48所示，試求:圖5-48（1）當(dāng)t=1/200s時(shí)的瞬時(shí)值為多少？（2）經(jīng)多少時(shí)間線圈中的感應(yīng)電動勢的瞬時(shí)值第一次等于峰值的一半?（3）這個電動勢加在電阻R=60Q上時(shí)，經(jīng)1min所產(chǎn)生的熱量是多少？由甲地向乙地輸電，甲地有升壓變壓器，乙地有降壓變壓器，連接兩變壓器的輸電線的總電阻為Q,如果降壓變壓器的變壓比為10：1,輸出功率為22kW,輸出電流為100A,求升壓變壓器的輸出電壓。有一條河流，河水流量為4m3/s，落差為5m,現(xiàn)利用它來發(fā)電，使用的發(fā)電機(jī)總效率為50%，發(fā)電機(jī)輸出電壓為350V，輸電線的電阻為4Q,允許輸電線上損耗功率為發(fā)電機(jī)輸出功率的5%，而用戶所需要電壓為220V,求所用的升壓、降壓變壓器上原、副線圈的匝數(shù)比。（g=9.8m/s2）圖5-49ABCD圖5-49ABCD圖5-50第五章交流電補(bǔ)充習(xí)題

B組1?單匝閉合線框在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動，在轉(zhuǎn)動的過程中，穿過線框中的最大磁通量為0m,最大感應(yīng)電動勢為Em，下列說法中正確的是（）當(dāng)穿過線框的磁通量為0時(shí)，線框中的感應(yīng)電動勢也為0當(dāng)穿過線框的磁通量減小時(shí)，線框中的感應(yīng)電動勢在增大當(dāng)穿過線框的磁通量等于0m/2時(shí)，線框中感應(yīng)電動勢為Em/2D.線框轉(zhuǎn)動的角速度為Em/0m2.如圖5-49所示，理想變壓器初級線圈匝數(shù)氣=1210匝，次級線圈匝數(shù)氣=121匝，初級電壓u=311sin100ntV,次級負(fù)載電阻R=44Q,不計(jì)電表對電路的影響，各電表的讀數(shù)應(yīng)為（A.A讀數(shù)為0.05AB.V讀數(shù)為311VC.A讀數(shù)為0.5AD.V讀數(shù)為31.1V3?在變電站，經(jīng)常要用交流電表去檢測電網(wǎng)上的強(qiáng)電流，所用的器材叫電流互感器。如圖5-50所示，其中能正確反應(yīng)其工作原理的是（）4?調(diào)光臺燈是利用閘流晶體管來實(shí)現(xiàn)無級調(diào)節(jié)燈的亮度的?，F(xiàn)將某無級調(diào)光臺燈接在220V的正弦交變電流上,如圖5-51甲所示，經(jīng)過閘流晶體管調(diào)節(jié)后加在燈管兩端的電壓如圖5-51乙所示，則此時(shí)電壓表的示數(shù)是（）-220VO1閘流晶體管｝-220VO1閘流晶體管｝圖5-51A.220VA.220VB.156VC.110VD.78V2008年1月下旬以來，我國南方遭遇50年未遇的雨雪冰凍災(zāi)害。新華網(wǎng)長沙l月26日電，馬路上的冰層堅(jiān)硬如鐵、光滑如玻璃，高壓電線覆冰后有成人大腿般粗，為清除高壓輸電線上的凌冰，有人設(shè)計(jì)了這樣的融冰思路:利用電流的熱效應(yīng)除冰。若在正常供電時(shí)，高壓線上送電電壓為U電流為I,熱損耗功率為AP；除冰時(shí)，輸電線上的熱耗功率需變?yōu)?AP,則除冰時(shí)（認(rèn)為輸電功率和輸電線電阻不變）（）A.輸電電流為I/9B.輸電電流為9IC.輸電電壓為3UD.輸電電壓為U/3在繞制變壓器時(shí)，某人將兩個線圈誤繞在如圖5-52所示的變壓器鐵芯的左右兩個臂上,當(dāng)通以交變電流時(shí)，每個線圈產(chǎn)生的磁通量都只有一半通過另一個線圈，而另一半則通過中間的臂。已知線圈l和2的匝數(shù)比為2:1,在不接負(fù)載的情況下（）當(dāng)線圈1輸入電壓為220V時(shí)，線圈2輸出電壓為110V當(dāng)線圈1輸入電壓為220V時(shí)，線圈2輸出電壓為55V當(dāng)線圈2輸入電壓為HOV時(shí)，線圈1輸出電壓為220V當(dāng)線圈2輸入電壓為110V時(shí)，線圈l輸出電壓為110V戶用圖5-53R7.2008年春節(jié)前后，我國部分省市的供電系統(tǒng)由于氣候原因遭到嚴(yán)重破

壞。為此，某小區(qū)啟動了臨時(shí)供電系統(tǒng)，它由備用發(fā)電機(jī)和副線圈匝數(shù)可調(diào)的變壓器組成，如圖5-53所示，圖中R表示輸電線的電阻?；瑒佑|頭P置于a處時(shí)，用戶的用電器恰好正常工作，在下列情況下，要保證用電器仍能正常工作，貝"）戶用圖5-53R當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出的電壓發(fā)生波動使▼1示數(shù)小于正常值，用電器不變時(shí)，應(yīng)使滑動觸頭P向上滑動當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出的電壓發(fā)生波動使V；示數(shù)小于正常值，用電器不變時(shí)，應(yīng)使滑動觸頭P向下滑動如果t示數(shù)保持正常值不變，那么當(dāng)用電器增加時(shí)，滑動觸頭P應(yīng)向上滑動AVL~u如果V；示數(shù)保持正常值不變，那么當(dāng)用電器增加時(shí)，滑動觸頭P應(yīng)向下滑動&在圖5-54所示電路中，L為電感線圈，P為燈炮，電流表內(nèi)阻為0,電壓表內(nèi)阻無限大，交變電流源的電壓u=220J2sin100ntV。若保持電壓的有效值不變，只將電源頻率改為100Hz，下列說法正確的是（）AVL~uA.電流表示數(shù)增大B.電壓表示數(shù)增大C.燈泡變暗D.燈泡變亮圖5-54圖5-55為一輸電系統(tǒng)，A地有一臺升壓變壓器，B地有一臺匝數(shù)比為10:1圖5-54<S>T壓器，降壓變壓器副線圈上的電流為100A,輸出功率是12kW,A、B兩地輸電線的電阻是20Q，求:（1）升壓變壓器輸出端的電壓。（2）若不用變壓器，要在B地得到AAe*“<S>T同樣大小的電流和電功率，那么在A地要用多大的電壓將電能輸出？（3）兩情況下輸電線上損耗功率之比是多少？圖5-55如圖5-56所示，abed是交流發(fā)電機(jī)的矩形線圈，ab=30cm，bc=10cm,共50匝，它在B=0.8T的勻強(qiáng)磁場中繞中心軸oo'順時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速為480r/min,線圈的總電阻為r=lQ，外電阻為R=3Q試求：（1）線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過1/4轉(zhuǎn)的過程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量和通過導(dǎo)線截面的電量；（2）電流表和電壓表的讀數(shù)；】1.如圖5-57甲所示，是一種自行車上照明用的車頭燈發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中N、S是一對固定的磁極，abed為固定轉(zhuǎn)軸上的矩形線圈，轉(zhuǎn)軸過be邊中點(diǎn)，與ab邊平行，它的一端有一半徑ro=1.0em的摩擦小輪，小輪與自行車車輪的邊緣相接觸，如圖乙所示。當(dāng)車輪轉(zhuǎn)動時(shí)，因摩擦而帶動小輪轉(zhuǎn)動，從而使線圈在磁極間轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生正弦交變電流，給車頭燈供電。已知自行車車輪半徑r=35em，線圈有n=800匝，線圈橫截面積S=20cmz,總電阻R1=40Q，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=O.01T，車頭燈電阻Rz=10Q。假定摩擦小輪與自行車車輪之間無相對滑圖5-57動，當(dāng)車輪轉(zhuǎn)動的角速度W=8rad/s時(shí)，求：（1）發(fā)電機(jī)線圈轉(zhuǎn)動的角速度；（2）車頭燈中電流的有效值。（3）從圖示位置轉(zhuǎn)過180。過程中的平均感應(yīng)電動勢。圖5-57A組LD2.B3.ACD4.1)5.C6.D7.B8.BCD9.ABCUXA11.B12.A13.BCD14.220V,311V,0.02s,380V*537V?50Uz,0.02s15.(1)50V(2)s(3)1250J16.2250V17.1J8,13311bulj提示：設(shè)升壓變壓器匝數(shù)比孫*他，原線圈的電壓為Ui副線圈的電壓為電流為輸入功率輸出功率巳；降壓變壓器匝數(shù)比原線圈的電壓為U"電流為「輸入功率巴，副線圈的電壓為3、電流為人。輸電線上的功率損失為△】」?電壓損失為AU.電阻為R，水的流量為Q，發(fā)電機(jī)效率為心水的密度為戸重力勢能為匕衛(wèi)發(fā)電機(jī)通過流水發(fā)電，水的重力勢能轉(zhuǎn)化為電能，由此可得E^=Q代妙發(fā)電機(jī)的輸入功率Pl=^=Qpg輸出功率P2=r/P[a輸電線上的功率損失為AP=5%F2d又AP=UR.B=J口.由此可得U尸輕魁代人數(shù)據(jù)*得U.=2800Vo'"發(fā)電機(jī)的輸岀電壓即為原線圈的電壓口，升壓變壓器也數(shù)比心：肌=3：U2可得并】：=350!2800=118降壓變壓器的輸入電壓5=L/.-AU,仇尺=140V降壓變壓器匝數(shù)比心:股=〔人=U嚴(yán)133：]1R組i.HD2.AC3.1)4.B5.D6.IM)7.AC：8-ir9.(1)1400V(Z)2120V提示：(1〉降壓變壓器輸岀功率巴一代人可得VD降壓礎(chǔ)壓器U：；L；=10:1,可得U：=l200V*由耳=U；亦可得b=10A；MT=b乩可得血=200V"線路上的功率損失APm=2000升壓空壓器輸出電壓U產(chǎn)切+2亠1越0VD⑵不用蠻壓器1甘「珂=12kW,/=1()UAPA=UI=尸R+P卅可得120V,⑶不用變壓器時(shí)，線路上的功率損失dP?=I2R=2OO000W所以.使