2012届交变电流传感器教学案（师）--陈立其(4)

单元测验 交变电流 传感器

一、选择题(本大题共12小题，每小题5分，共60分，每小题至少有一个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)

图1

1．处在匀强磁场中的矩形线圈abcd，以恒定的角速度绕ab边转动，磁场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1)，线圈的cd边离开纸面向外运动．若规定由a→b→c→d→a方向的感应电流为正，图2中能反映线圈中感应电流I随时间t变化的图线是

图2

解析 线圈在图示位置磁通量为零，但感应电流为最大值；再由楞次定律可判断线圈在转过90°的过程中，感应电流为正，故选项C正确． 答案 C

2．(2009·广东单科)图3为远距离高压输电的示意图．关于远距离输电，下列表述正确的是

图3

A．增加输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失 B．高压输电是通过减小输电电流来减小电路的发热损耗

C．在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越小

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D．高压输电必须综合考虑各种因素，不一定是电压越高越好

L

解析 有两种方式可减小输电中的能量损失：一是减少输电线的电阻，由R＝ρ知，

S

A正确．二是减小输电电流，B正确．若输电电压一定，由P＝UI知输送的电功率越大，输电电流越大，则输电中能量损耗P失＝I2R越大，C错误．输电电压越高，对输电线路绝缘性能的要求及变压器的要求都会相应提高，D正确． 答案 ABD

图4

3．将阻值为5 Ω的电阻接到内阻不计的交流电源上，电源电动势随时间变化的规律 如图4所示．下列说法正确的是 A．电路中交变电流的频率为0.25 Hz B．通过电阻的电流为2 A C．电阻消耗的电功率为2.5 W

D．用交流电压表测得电阻两端的电压是5 V

1

解析 由图象可知，交流电频率f＝＝25 Hz，选项A错误；交流电压有效值

T

Em5E2E2

E＝＝2 V，故通过电阻的电流为I＝＝ A，选项B错误；电阻消耗的电功率为P＝＝2.5

R2R22W，选项C正确；交流电压表测得的电压应为有效值，故选项D错误． 答案 C

4．如图5甲所示，电阻R的阻值为50 Ω，在ab间加上图乙所示的正弦交流电，则下面说法中正确的是

图5

A．电阻R的功率为200 W B．电流表示数为2 A

C．产生该交流电的线圈在磁场中转动的角速度为3.14 rad/s

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D．如果产生该交流电的线圈转速提高一倍，则电流表的示数也增大一倍

U2U

解析 由乙图知，交流电压的有效值U＝100 V，则R上的功率P＝＝200 W，电流表的示数I＝

RR＝2 A，A、B均正确；ω＝答案 ABD

5．将硬导线中间一段折成不封闭的正方形，边长为l，它在磁感应强度为B、方向

如图6所示的匀强磁场中匀速转动，转速为n，导线在a、b两处通过电刷与外电路连接，外电路接有额定功率为P的小灯泡并正常发光，电路中除灯泡外，其余部分的电阻不计，灯泡的电阻应为

2π

＝100π rad/s，C错误；由Em＝NBSω知，D正确． T

图6

2

2

2

2

A.

2

P

2

B.2

P

2

C.

2P

D.

P

解析 线圈做切割磁感线运动，产生的感应电动势的最大值为Em＝Bl2ω＝2πnl2B， E2

由P＝得：P＝

R答案 B

6．某发电站采用高压输电的方法向外输送电能．若输送的总功率为P0，输电电压为U，输电导线的总电阻为R.则下列说法正确的是 U

A．输电线上的电流I＝ RP0B．输电线上的电流I＝ U

P0?2

C．输电线上损失的功率P＝??U?R U2D．输电线上损失的功率P＝

R

P0解析 输电电压U不是输电线上损失的电压，故A、D错误；输电线上的电流I＝，输电线上损失

UP0?2

的功率P＝I2R＝??U?R，故B、C正确． 答案 BC

18

2

B/22

，R＝R

22

P

.

图7

7．学校的变压器把电压为1 000 V的交流电降压为u＝311sin 100πt(V)后供给各教室，输电线的零线b上保持零电势不变，而火线a上的电势随时间周期性变化．为保证安全用电，教室里电灯的开关要接在火线上，如图7所示．下列说法正确的是 A．变压器原线圈与副线圈的匝数比为50∶11 B．此交流电的频率为100 Hz

C．开关断开时其两触点间的电压为220 V D．火线上的最高电势与最低电势之差为311 V

311

解析 副线圈的电压的有效值为 V＝220 V，原线圈和副线圈的匝数比

2

n1∶n2＝1 000∶220＝50∶11，故A正确；由ω＝2πf＝100π rad/s知，交流电的频率是50 Hz，所以B错误；开关触点处的电压在断开的时候有效值是220 V，所以C正确；火线上的最高电势与最低电势之差为622 V，所以D错误． 答案 AC

8．某小型水电站的电能输送示意图如图8所示，发电机的输出电压为200 V，输电线总电阻为r，升压变压器原副线圈匝数分别为n1、n2，降压变压器原副线圈匝数分别为n3、n4(变压器均为理想变压器)．要使额定电压为220 V的用电器正常工作，则

图8

n2n3A.＞ n1n4n2n3B.＜ n1n4

C．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压 D．升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率

U2解析 由于输电线上的功率损耗，故升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率，D正确.＝

U1n2U3n3n2n3，＝，因为U1＝200 V＜U4＝220 V，U2＞U3＝U2－U线，故＞，选项A正确． n1U4n4n1n4答案 AD

19

9．如图9甲所示，理想变压器的原、副线圈匝数比n1∶n2＝11∶1，电阻R＝20 Ω，是交流电压表，原线圈加上如图乙所示的交流电，则

图9

A．加在原线圈上交流电压瞬时值的表达式为u＝220 2·cos(100πt) V B．加在原线圈上交流电压瞬时值的表达式为u＝220 2·cos(50πt) V C．t＝0.005 s时，电压表的示数为20 V D．t＝0.005 s时，电压表的示数为0

解析 由图象可知，交流电压的最大值是220 2 V，周期T＝2×102 s，

－

2π

所以ω＝＝100π rad/s，交流电压瞬时值表达式为u＝220 2 cos(100πt) V，故A项正确，B项错

T误．电压表的示数是指有效值，与某一时刻的瞬时值无关．原线圈的电压的有效值U1＝220 V，由理n1U1n2想变压器的电压比等于匝数比得：＝，所以U2＝U1＝20 V，故C项正确，D项错误．

n2U2n1答案 AC

10．如图10所示的理想变压器，两个副线圈匝数分别为n1和n2，当把电热器接在ab端，使cd端空载时，电流表的示数为I1；当把同一电热器接在cd端，而使ab端空载时，电流表的示数为I2，则I1∶I2等于

图10

A．n1∶n2 B．n2n21∶2 C．n2∶n1 D．n2n22∶1

U21解析 设原线圈两端电压为U，当电热器接在ab端时，有I1U＝，当电热器接在cd端时，有I2U

RU2U1n1I1n221

＝，又＝，联立解得＝2，B正确． RU2n2I2n2答案 B

20

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