交变电流章节练习题教师doc.docx
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交变电流章节练习题教师doc
交变电流的产生和变化规律
一、选择题(每题5分,共50分)
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
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,以下说法正确的是
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
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
3
答案:
B
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
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随时间变化如图所示,下面说法正确的是
时刻通过线圈的磁通量为零
时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大
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
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
=0时线圈垂直于中性面
C.交流电的周期是
=时,e有最大值
答案:
BC
某交流电动势的瞬时值e=Emsinωt,若将转速提高1倍,其他条件不变,则其电动势的瞬时值
为
ωtωtωωt
答案:
D
如图所示,一闭合单匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场
的轴匀速转动,除了转轴分别为OO'和ab边外,其他条件均相同,则这两种情况下,线圈所产生的电流
A.变化规律不同B.最大值不同
C.瞬时值不同D.一切均相同
答案:
D
某交流发电机产生的感应电动势与时间的关系如图所示,如果其他条件不变,使线圈的转速加倍,则交流电动势的最大值和周期分别为
,,
,,
答案:
B
一个长直螺线管通有交变电流,把一个带电粒子沿管轴射入管中,如不计粒子的重力和空气的阻力,粒子将在管中
A.做圆周运动B.沿轴线来回运动
C.做匀加速直线运动D.做匀速直线运动
答案:
D
二、填空题(每空4分,共24分)
一闭合线圈在匀强磁场中做匀速转动,线圈的转速为240rad/min,当线圈平面转至与磁场方向平行时,线圈的电动势为2V,设线圈从中性面开始转动,则线圈所产生的电动势瞬时
值表达式为________V,在1s时的电动势为________V.
48
答案:
D
一个面积为S的单匝矩形线圈在匀强磁场中以其一条边为转轴做
匀速转动,磁场方向与转轴垂直,线圈中感应电动势e与时间t的关系如图所示,感应电动势的最大值和周期可由图中读出.则磁感
强度B=________;在
t=
T
时刻线圈平面与磁感强度的夹角等于
12
________.
答案:
EmT/(2π,S)30
°或
150°
如图所示,矩形线框场中,磁感应强度为
ABCD放置在方向与线框所在面垂直的匀强磁2T,线框绕AB边以每秒50转的转速匀速转动
.
当线框从图示位置转过
弧度后,感应电动势的瞬时值为
2πV,
4
若AB边长为0.1m,则AD边长为________m.若其他条件不变,仅将
转速增加1倍,感应电动势的最大值为________V.
答案:
,
三、计算题(每题13分,共26分)
如图所示,边长为0.5m的正方形线框ABCD绕AB边在匀强磁场中匀速转动,
AB边和磁场垂直,转速为每秒50转,磁感应强度为.求:
(1)感应电动势的最大值;
(2)在转动过程中,当穿过线框的磁通量为时,感应电动势的瞬时值为多大
答案:
解:
(1)ω=2πn=314rad/s
Em=BωS=
(2)φm=BS=
由φ=φmcosrheta得
cosθ=
1,θ=60°
m2
E=Emsinθ≈
匝线圈在匀强磁场中匀速转动产生交变电动势e=102sin20πt(V)求.:
(1)t=0时,线圈内磁通量φ和磁通变化率;
(2)线圈从中性面开始转动180°过程中,感应电动势的平均值和最大值之比.
答案:
解:
(1)t=0时,电动势的瞬时值为零,即磁通量的变化率为零,
=0,可见线圈在
t
中性面位置,穿过线圈的磁通量为最大值
φ由E
=nφω,得
m.
m
m
φm=Em/nω=10
2/(10
-2
×20π)(Wb)=×Wb10
(2)线圈从中性面开始转动
180°过程中,感应电动势的平均值为:
E=n
2nBS
=4nBS/T
=
t
0.5T
E
∴=2:
π
Em
表征交变电流的物理量
一、选择题(每题5分,共50分)
由交流电动势瞬时值表达式e=102sin4πt(V),可知
A.此交流电的频率是4π(Hz)
B.此交流电的周期是
C.当t=时,此交流电动势有最大值
D.当t=0时,产生此交流电的线圈平面与中性面重合
答案:
BD
下面关于交变电流的说法中正确的是
A.交流电器设备上所标的电压和电流值是交变电流的最大值
B.用交流电表测定的读数值是交流电的瞬时值
C.给定的交变电流数值,在没有特别说明的情况下都是指有效值
D.跟交变电流有相同热效应的直流电的数值是交变电流的有效值
答案:
CD
在相同的时间内,某正弦交流电通过一阻值为
100omega的电阻产生的热量,与一电流强度
为3A的直流电通过同一阻值的电阻产生的热量相等,则
A.此交流电的电流的有效值为
3A,最大值为32A
B.此交流电的电流的有效值为
3
2A,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
300
2
V,最大值为600V
答案:
AC
一只低压教学电源输出的交变电压瞬时值
U=102
sin314t(V),关于该电源的规格和使用,
以下说法正确的是
A.这只电源可以使"10V2W"的灯泡正常发光
B.这只电源的交变电压的周期是
314s
C.这只电源在t=时电压达到最大值
D.“10V2μ电F容”器不能接在这只电源上
答案:
AD
一个电阻接在
10V的直流电源上,它的发热功率为P,当接到电压U=10sinωt(V)的交流电源上,
它的发热功率是
A.0.25P
答案:
B
在如图所示电路中,已知交流电源电压
U=200sin(100πt)V,电阻
R=100omega.则电流表和电压表的读数分别为
A.1.41A,200V
B.1.41A,141V
C.2A,200V
D.2A,141V
答案:
B
一个接在某直流电源上的电热器所消耗的电功率为
P1,若把它接
到电压最大值与直流电压相等的交流电源上,该电热器所消耗的电功率为
P2,则P1:
P2为
:
1
:
2
:
1
:
2
答案:
B
把电热器接到
110V的直流电源上,每秒产生的热量为
Q,现把它接到交流电源E,每秒产生
的热量为2Q,则交流电压的最大值是
2
2
答案:
C
右图表示一交变电流随时间而变化的图象,此交流电流的有效值是
A.52A
B.5A
2
答案:
B
正弦交流电压U=50sin314t(V),加在一氖管两端,已知当氖管两端的电压达到
252v时才开
始发光,则此氖管在一个周期内发光的总时间为
A.0.02
答案:
C
二、填空题(每空3分,共18分)
如图所示为某正弦交变电流的图象,
其最大值为________,周
期为________,线圈转动的角速度为
________,电流的瞬时值
表达式为________.
答案:
20A,,314rad/s,i=20sin314t(A)
将一电热器接在10V直流电源上,在时间t内可将一壶水烧开.
现将电热器接到一个
U=10sinωt(V)的交变电源上,煮开同一壶水需时间
________;
若接到另一交流电源上,需要时间为
t/3,那么这个交流电源最大值为
________.
答案:
2t106(V)
三、计算题(13题10分,14题、15题各11分,共32分)
某电路两端交流电压
u=Usin100πt(V),在t=时刻,电压u值为10V.求接在此电路两端的电压表
示数.如将阻值为R的电阻接在此交流电压上时功率为
P;而改接在电压为
U的直流电压上时
0
功率为P/2,求U0值.
答案:
解:
根据u=Umsin100πt,代人t=时的电压值,10=π得Um=10V
而交流电压表的示数反映的是有效值
故U=1Um=
2
由功率关系P=U2
和1P
U02
得
R
2
R
所求直流电压的值
U0=
1
U=
1Um=5V
2
2
一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度
ω绕垂直于磁场方向的固定轴转动.线圈匝数n=100.穿过每匝线圈的磁通量φ随时间按正弦规律变化,如图所示.发电机内阻r=,外电阻R=95omega,.已知感应电动势的最大值
Em=nφmω,其中φm为穿过每匝线圈磁通量的最大值.求串
联在外电路的交流电流表(
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