高二级物理交变电流寒假作业(5)
第五章
一、选择题（本题共10小题。1～5小题为单选题，每小题3分，6～10小题为多选题，每小题5分，漏选得3分，错选或不选的得0分。共40分）
1.从线圈平面与中性面重合开始计时，对于正弦交流电在一个周期内，下列说法正确的是（ ）
A、方向改变一次，大小不断变化，出现一次最大值
B、方向改变两次，大小不断变化，出现一次最大值
C、方向改变一次，大小不断变化，出现两次最大值
D、方向改变两次，大小不断变化，出现两次最大值
2.一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随时间的变化如图所示，则下列说法正确的是 （ ）
A、ｔ1时刻通过线圈的磁通量为零
B、ｔ2时刻通过线圈的磁通量最大
C、ｔ3时刻通过线圈的磁通量的变化率的绝对值最大
D、每当变化方向时，通过线圈的磁通量的绝对值最大
3.如图示为一正弦交流电通过一电子元件后的波
形图，则下列说法正确的是（ ）
A、这也是一种交流电
B、电流的变化周期是0.02s
C、电流的变化周期是0.01s
D、电流通过100Ω的电阻时，1s内产生热量为200J
4.用理想变压器给纯电阻负载供电时，用下列哪些办法可以增大输入电流? （ ）
A、增加原线圈的匝数 B、增加副线圈的匝数
C、在副线圈上多串联一个电阻 D、使绕制线圈的导线粗一些
5.远距离输送一定功率的交流电，若输送电压提高到原来的n倍，则 （ ）
A、输电线上的电压损失减少了1／ｎ倍 B、输电线上的电流减少了1／ｎ倍
C、输电线上的电能损失减少了1／ｎ2倍 D、输电线上的电能损失减少到原来的1/ｎ2倍
6、关于电能输送的以下分析，错误的是 ( )
A.由公式P=U2/R得出，输电电压越高，输电导线上的功率损失越大
B.由公式P=U2/R得出，输电导线的电阻越大，功率损失越小
C.由公式P=I2R得出，输出电流越大，输电导线上的功率损失越大
D.由公式P=IU得出，输出导线上的功率损失与电流成正比
7、远距离输电中，若发电机的输出电压不变，则下列叙述中正确的是 （ ）
A、升压变压器的原线圈中的电流与用户电设备消耗的功率无关
B、输电线中的电流只由升压变压器原、副线圈的匝数比决定
C、当用户用电器的总电阻减少时，输电线上损失的功率增大
D、升压变压器的输出电压大于降压变压器的输入电压
8、发电厂发电机的输出电压为U1，发电厂至学校的输电线电阻为R，通过导线的电流为I，学校输入电压为U2，下列4个计算输电线损耗的式子中，正确的是（ ）
A、
B、
C、
D、
9、如图所示，灯泡和电容器串联后接在交变电源的两端，
灯泡正常发光，则 （ ）
A、把电介质插入电容器，灯泡一定变亮
B、把电容器两极板间距离增大，灯泡一定变亮
C、使电容器两极板正对面积减小，灯泡一定变暗
D、使交流电频率增加，灯泡一定变暗
10、如图17-3-1所示电路，从某一装置输出的既有低频成分，又有高频成分的交流通过图示电路后：
（
）
A．高频成分会输送到下一级电路
B．低频成分会输送到下一级电路
C．电容器的作用是存储电能
D．电容器的作用是为高频交流提供通路
二、实验填充题（本题共2小题，每小题10分，共20分）
11.如图所示，一个面积为s的矩形线圈在匀强磁场中以一条边为转轴作匀速运动，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，感应电动势最大值和周期可由图中读出，则磁感应强度
B =______ .在t =T/12时刻，线圈平面与磁感应强度的夹角为_______。
12.一理想变压器，原线圈匝数n1 =1100，接在电压220V的交流电源上。当它对11只并联的“36V，60W”灯泡供电时，灯泡 正常发光。 由此可知该变压器副线圈的匝数n 2 = _______，通过原线圈的电流I1=__ __A。
三、计算题（本题共4小题，每小题15分，共60分。请写出必要的文字说明和必需的物理演算过程，只写出最终结果的不得分。）
13.如图所示，线圈的电阻共0.8Ω，在匀强磁场中
绕00′轴以某一角速度匀速转动时，恰好使标有“24V、30W”的电灯L正常发光，则线圈在转动过程中产生的电动势的最大值为多少?
14.有一正弦交流电，它的电压随时间变化的图象如图所示，将它加在一个电阻阻值为10欧姆的电阻上，试写出此交流电的
(1)电动势的最大值；
(2)周期；
(3)频率；
(4)电路中的电流的瞬时表达式
15.发电机输出功率为100kＷ，输出电压为250V，用户需要的电压为220V，输电线的电阻为10Ω．若输电线中因发热而损失的功率为输送功率的4% 。
要求：（1）请画出输电的电路示意图
（2）求在输电线路中设置的升、降变压器原、副线圈的匝数比．（变压器是理想的）
16.学校配有一套校内备用供电系统，如图所示，由一台内阻为1Ω的发电机向全校22个教室(每个教室有“220V、40W”的白炽灯6盏)供电，如果输电线的总电阻R是4Ω，升压变压器和降压变压器(都认为是理想变压器)的匝数比分别是1∶4和4∶1，那么，
(1)发电机的输出功率应是多大?
(2)发电机的电动势是多大?
(3)输电效率是多少?
第五章 交变电流答案
1、D 2、D 3、B 4、B 5、D
6、ABD 7、CD 8、BCD 9、AD 10、BD
11、
300 12、180 3
13、25
14、539Ｖ；0.02ｓ；50Hz；I＝53.9sin100πt（A）
15、 解：（1）图略
P 损 = P 总 η = 105 ×4% = 4× 103 W
P 损 = I2送 R ∴ I送 =20 A
P 总= I发U发 即 105 = I发×250 ∴ I发 =400 A
升压变压器的线圈之比n1∶n1 = I发∶I送 = 1／20；
用户总功率 P用 = P 总 （1-η）= 9.6× 104 W
用户总电流 P用 = I用U用 ∴ I 用 = 440 A
降压变压器的线圈之比n3∶n4 = I用∶I送 = 22／1
16、解：（1）用户总功率 P用 = 22×6×40 = 5280 W；（
用户总电流 P用 = I用U用 ∴ I 用 = I 4 = 24 A
I 2 = I 3 = 6 A ∴ P损 = I 22 R = 144 W
P 出 = P损 + P用 = 5424 Ｗ
（2）根据升压变压器的匝数关系得出：
发电机的输出电流：I 1 = 24 A
发电机的输出电压：P 出 = U 1 I1 ∴ U 1 = 226 V
U r = I1 r = 24 V
发电机的电动势：E = U 1 + U r = 250 V
（3）输电效率：η= P用/ P 出 = 97％