1、1第 23 讲 交变电流教师备用题库1.(2018 江苏单科,2,3 分)采用 220 kV 高压向远方的城市输电。当输送功率一定时,为使输电线上损耗的功率减小为原来的 ,输电电压应变为( )14A.55 kV B.110 kV C.440 kV D.880 kV答案 C 本题考查电能的输送。由 P 送 =U 送 I 线 和 P 损 = R 线 得,P 损 = R 线 。因为I2线 (P送U送 )2P 送 和 R 线 一定,要使 P 损 = P 损 ,结合上式得,U 送 =2U 送 =440 kV,C 项正确。142.(2018 天津理综,4,6 分)教学用发电机能够产生正弦式交变电流。利用该
2、发电机(内阻可忽略)通过理想变压器向定值电阻 R 供电,电路如图所示,理想交流电流表 A、理想交流电压表 V 的读数分别为I、U,R 消耗的功率为 P。若发电机线圈的转速变为原来的 ,则( )12A.R 消耗的功率变为 P12B.电压表 V 的读数变为 U12C.电流表 A 的读数变为 2ID.通过 R 的交变电流频率不变答案 B 本题考查正弦交流电的产生原理、理想变压器。由正弦交流电的产生原理可知,其电动势的最大值 Em=NBS,而 =2n,有效值 E= Em,线圈转速变为原来的 ,则 U1=E 变为原来的 。由 = 知 U2变22 12 12 U1U2n1n2为原来的 ,电压表读数变为原来
3、的 ,选项 B 正确;R 消耗的功率 P= ,故 R 消耗的功率变为原来的 ,选项12 12 U22R 14A 错误;由 P 入 =P 出 得,U 1I1= ,故 I1变为原来的 ,即电流表读数变为原来的 ,选项 C 错误;变压器不改变U22R 12 12交变电流的频率,故通过 R 的交变电流频率变为原来的 ,选项 D 错误。123.(2018 课标,20,6 分)(多选)如图(a),在同一平面内固定有一长直导线 PQ 和一导线框 R,R 在 PQ 的右侧。导线 PQ 中通有正弦交流电 i,i 的变化如图(b)所示,规定从 Q 到 P 为电流正方向。导线框 R 中的感应电动势 ( )2A.在
4、t= 时为零T4B.在 t= 时改变方向T2C.在 t= 时最大,且沿顺时针方向T2D.在 t=T 时最大,且沿顺时针方向答案 AC 本题考查楞次定律的应用及法拉第电磁感应定律。由 i-t 图像可知,在 t= 时, =0,此时穿T4 i t过导线框 R 的磁通量的变化率 =0,由法拉第电磁感应定律可知,此时导线框 R 中的感应电动势为 0,选 t项 A 正确;同理在 t= 和 t=T 时, 为最大值, 为最大值,导线框 R 中的感应电动势为最大值,不改变方T2 i t t向,选项 B 错误;根据楞次定律,t= 时,导线框 R 中的感应电动势的方向为顺时针方向,而 t=T 时,导线框T2R 中的
5、感应电动势的方向为逆时针方向,选项 C 正确,选项 D 错误。4.(2017 天津理综,6,6 分)(多选)在匀强磁场中,一个 100 匝的闭合矩形金属线圈,绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动,穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化。设线圈总电阻为 2 ,则( )A.t=0 时,线圈平面平行于磁感线B.t=1 s 时,线圈中的电流改变方向C.t=1.5 s 时,线圈中的感应电动势最大D.一个周期内,线圈产生的热量为 8 2 J答案 AD 本题考查正弦交流电的产生、有效值,焦耳热。由 -t 图可知,t=0 时,=0,则线圈平面平行于磁感线,选项 A 正确;t=1 s 时 =0,此时电动势最大,t
6、=0.5 s 和 t=1.5 s 时, 最大,此时电动势为 0,电流改变方向,选项 B、C 错误;交流电电动势的最大值 Em=nBS=n m =4 V,有效值 E= Em=22T 22 V,一个周期内线圈产生的热量 Q= T=8 2 J,D 正确。2E2R35.(2017 北京理综,16,6 分)如图所示,理想变压器的原线圈接在 u=220 sin 100t(V)的交流电源上,副2线圈接有 R=55 的负载电阻,原、副线圈匝数之比为 21,电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是( )A.原线圈的输入功率为 220 W2B.电流表的读数为 1 AC.电压表的读数为 110 V2D.副线圈输
7、出交流电的周期为 50 s答案 B 本题考查交变电流、变压器。由题知,变压器的输入电压 U1= V=220 V,所以 U2= U1=110 22022 n2n1V;副线圈电流 I2= =2 A,原线圈电流 I1= I2=1 A。本题中电压表、电流表的读数为有效值,故 B 项正确,U2R n2n1C 项错误;原线圈输入功率 P1=U1I1=220 W,A 项错误;交流电的周期 T= = s=0.02 s,D 项错误。2 21006.(2016 课标,16,6 分)一含有理想变压器的电路如图所示,图中电阻 R1、R 2和 R3的阻值分别为 3 、1 和 4 , 为理想交流电流表,U 为正弦交流电压
8、源,输出电压的有效值恒定。当开关 S 断开时,电流表的示数为 I;当 S 闭合时,电流表的示数为 4I。该变压器原、副线圈匝数比为( )A.2 B.3 C.4 D.5答案 B 设原、副线圈匝数比为 n,根据能量守恒,当 S 断开时,UI=I 2R1+(nI)2(R2+R3);当 S 闭合时,4UI=(4I)2R1+(4nI)2R2,联立解得 n=3,所以 B 正确。7.(2016 江苏单科,4,6 分)一自耦变压器如图所示,环形铁芯上只绕有一个线圈,将其接在 a、b 间作为原线圈。通过滑动触头取该线圈的一部分,接在 c、d 间作为副线圈。在 a、b 间输入电压为 U1的交变电流时,c、d 间的输出电压为 U2。在将滑动触头从 M 点顺时针旋转到 N 点的过程中( )4A.U2U1,U2降低 B.U2U1,U2升高C.U2U1,U2降低 D.U2U1,U2升高答案 C 由图可知变压器的原线圈匝数 n1大于副线圈匝数 n2,因 = ,则 U2U1;在将滑动触头从 M 点顺U1n1U2n2时针转到 N 点的过程中,n 2减小,U 2降低,选项 C 正确,选项 A、B、D 错误。
