1、1第五章 交变电流考前过关训练(30 分钟 50 分)一、选择题(本题共 4 小题,每小题 7 分,共 28 分)1.(2018武汉高二检测)某线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动,产生交变电流的图象如图所示,由图中信息可以判断 ( )A.在 A 和 C 时刻,线圈处于中性面位置B.在 B 和 D 时刻,穿过线圈的磁通量为零C.从 AD 时间内,线圈转过的角度为 D.从 OD 时间内,历时 0.02 s,在 1 s 内交变电流的方向改变 50 次【解析】选 C。由图象可知,A、C 时刻感应电流最大,感应电动势也最大,此时线圈与中性面垂直,故 A 错误;由图象可知,在 B、D 时刻,感应电
2、流为零,感应电动势也为零,此时线圈位于中性面上,穿过线圈的磁通量最大,故 B 错误;由图象可知,从 A 到 D,线圈转过的角度为 ,故C 正确;由图象可知,从 O 到 D 是一个周期,时间为 0.02 s,则 1 s 是 50 个周期,电流方向改变 100 次,故 D 错误。2.(多选)如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为 101,b 是原线圈的中心抽头,图中电表均为理想的交流电表,定值电阻 R=10 ,其余电阻均不计,从某时刻开始在原线圈c、d 两端加上如图乙所示的交变电压,则下列说法中正确的是 ( )A.当单刀双掷开关与 a 连接时,电压表的示数为 22 V2B.当单刀双掷开关与 a
3、 连接且 t=0.01 s 时,电流表示数为零C.当单刀双掷开关由 a 拨向 b 时,原线圈的输入功率变大D.当单刀双掷开关由 a 拨向 b 时,副线圈输出电压的频率变为 25 Hz【解析】选 A、C。原线圈输入电压的有效值为 U1= V=220 V,当单刀双掷开关与 a 连接时,U 2= U1=22 V,A 选项正确;当 t=0.01 s 时,电流表示数不为零,电流表测量的是有效值,B 选项错误;当单刀双掷开关由 a 拨向 b 时,U 2= U1=44 V,输出功率增大,原线圈的输15入功率也增大,此时输出电压的频率不变,C 选项正确,D 选项错误。3.(2018成都高二检测)可调理想变压器
4、原线圈与一台小型发电机相连,副线圈与灯泡 L、可调电阻 R、电容器 C 连成如图所示的电路。当副线圈上的滑片 P 处于图示位置时,灯泡 L能发光。要使灯泡变亮,可以采取的方法有A.增大发动机的转速 B.将滑片 P 向下滑动C.将可调电阻 R 减小 D.增大电容器极板间的距离【解析】选 A。要使灯泡变亮,应使副线圈两端电压增大,由 Em=NBS 知,当增大发动机的转速时,交流电源的电压增大,根据理想变压器工作原理可知,副线圈两端电压增大, 灯泡变亮,故 A 正确;当滑片 P 向下滑动时,副线圈匝数减少,根据理想变压器工作原理可知,副线圈两端电压减小,灯泡变暗,故 B 错误;将可调电阻 R 减小,
5、副线圈两端电压不变,通过灯泡的电流不变,灯泡亮度不变,故 C 错误;由 C= 知,当增大电容器极板间的距离时,电容器的电容减小,增大了容抗,通过灯泡的电流减小,灯泡变暗,故 D 错误。4.(2018临沂高二检测)随着社会经济的发展,人们对能源的需求也日益扩大,节能变得越来越重要。某发电厂采用升压变压器向某一特定用户供电,用户通过降压变压器用电,若发3电厂输出电压为 U1,输电导线总电阻为 R,在某一时段用户需求的电功率为 P0,用户的用电器正常工作的电压为 U2。在满足用户正常用电的情况下,下列说法正确的是 ( )A.输电线上损耗的功率为 R0222B.输电线上损耗的功率为 R0212C.若要
6、减少输电线上损耗的功率可以采用更高的电压输电D.采用更高的电压输电会降低输电效率【解析】选 C。用户端电功率为 P0,电压为 U2,用户端电流 I2= ,但从输电线到用户端经02过降压变压器,电流变大,即输电线电流小于 I2,所以输电线上损耗的功率小于 R,选项0222A 错误。P 0是用户端功率,而 U1是电场输出电压,输电线电流不等于 ,所以损失的功率不01等于 R,选项 B 错误。设输电线上的电流为 I,则损失的功率为 I2R= R,P 是电厂输0212 22出功率,U 为升压变压器输出电压,所以输电电压越高,损失的功率越少,选项 C 正确。而输电的效率 = = -1,输电电压越高,效率
7、越高 ,选项 D 错误。-2222二、计算题(22 分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)45.如图所示为交流发电机示意图,匝数为 n=100 匝的矩形线圈,边长分别为 10 cm 和 20 cm,内阻为 5 ,在磁感应强度 B=0.5 T 的匀强磁场中绕 OO轴以50 rad/s 的角速度匀速转动,线圈和电阻 R=20 相接,求:(1)S 断开时,电压表示数。(2)S 闭合时,电流表示数。(3)发电机正常工作时,R 上所消耗的电功率是多少?(4)线圈从图示位置转过 90的过程中通过电阻 R 的电量为多少?【解析】(1)感应电动势最大值Em=nBS=1000.50.10.250 V=50 VS 断开时,电压表示数为感应电动势的有效值,即为 E= =50 V;电压表示数为 50 V。(2)当电键 S 合上后,由闭合电路欧姆定律I= = A=2.0 A,即电流表示数为 2 A。+ 5020+5(3)根据功能关系得,电阻 R 上消耗的电功率 P=I2R=80 W。(4)根据 q=It 得:q= =nBS+ 90+代入数据,解得 q= C=410-2C。答案:(1)50 V (2)2 A (3)80 W (4)410 -2C
