第三章交流电 一、选择题（共 18 题） 1．为了解决农村电价居高不下的问题，有效地减轻农民负担，在我国广大农村普遍实施了“农网改造”工 程，工程包括两项主要内容：（1）更新变电设备，提高输电电压；（2）更新电缆，减小输电线电阻．若 某输电线路改造后输电电压变为原来的 2 倍，线路电阻变为原来的 0.8 倍，在输送的总功率不变的条件 下，线路损耗功率将变为原来的 A．0.2 倍 B．0.32 倍 C．0.4 倍 D．0.16 倍 2．如图所示，左边电阻不计的线圈在水平匀强磁场中逆时针转动，右边接一理想变压器，原副线圈的匝 数比为 4∶1，b 是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想电表，除 R 以外其余电阻不计。从某时刻开 始单刀双掷开关掷向 a，从某时刻开始，线圈转动产生 e  220 2 sin100 t （V）的 交变电压，则下列说法 中正确的是（　　） A．在 t=5×10-3s 时刻，穿过线圈的磁通量最大 B．由题中信息可知，线圈转速为 100 r/s C．当开关与 a 连接时，电压表 V2 的示数为 55 2 V D．保持 R 的阻值不变，开关由 a 扳到 b 时，副线圈电流表示数变大 3．在电能输送过程中，若输送的电功率一定，输电线电阻一定时，则在输电线上损耗的电功率（ ） A．和输送电线上的电压的平方成反比 B．和输送电流的平方成反比 C．和输送电线上的电压的平方成正比 D．和输送电流成正比 4．下列关于交变电流、变压器和远距离输电的说法中不正确的是(　　) A．理想变压器的输出电压由输入电压和原副线圈匝数比决定 B．交变电流的最大值是有效值的 2 倍 C．降低输电损耗有两个途径：减小输电线的电阻和提高输电电压 D．如果把升压变压器的原线圈串联在电路中，副线圈的两端接在普通的交流电流表上，可以制成电流互 感器 5．如图所示，理想变压器输入电压保持不变。若将滑动变阻器的滑动触头向下移动，下列说法正确的是 （　　） A．电表 B．电表 A1 V1 不变、 、 V2 A2 的示数增大 的示数都不变 C．原线圈输入功率减小 D．电阻 R0 消耗的电功率增大 6．两个完全相同的电热器，分别通有如图所示的交变电流，则它们的功率之比为 ( ) A．4︰1 B．1︰ 2 C．2︰1 7．关于电能输送的以下分析，正确的是(　　) U2 P  A．由公式 R 知，输电电压越高，输电线上功率损失越高 B．由公式 P  U2 R 知，输电导线电阻越大，输电线上功率损失越少 C．由公式 P＝I2R 知，输电电流越大，输电线上功率损失越大 D．由公式 P＝UI 知，输电导线上的功率损失与电流成正比 D． 2 ︰1 8．如图所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，副线圈向电阻 R1、R2 和 R3 供电， A 为交流电流表，V 为交流电压表，开关 S 闭合后与闭合前相比( ) A．V 示数变大，A 示数变小 R1 消耗的电功率变大 B．V 示数变大，A 示数变大，R1 消耗的电功率大 C．V 示数变小，A 示数变小，R1 消耗的电功率变小 D．V 示数变小，A 示数变大，R1 消耗的电功率变小 9．在某交流电路中，有一个正在工作的理想变压器，如图所示，它的原线圈的匝数 匝数 n2 n1 =600 匝，副线圈的 =120 匝.交流电源的电动势 e=311sin100πt（V）（不考虑其内阻），电压表和电流表对电路的影响 可忽略不计，原线圈串联一个额定电流为 0.2A 的保险丝，副线圈接有电阻 R.为保证保险丝不被烧断，则 （） A．副线圈电路消耗的电功率不能超过 31W B．副线圈中电流的最大值不能超过 1A C．副线圈电路中的电阻 R 的阻值不能小于 44Ω D．副线圈电路中电压表的读数为 62V 10．如图，为某小型水电站电能输送的示意图，变压器均为理想变压器，升压变压器 T1 的原、副线圈匝数 比为 1：20，降压变压器 T2 的原、副线圈匝数比为 3：1．升压变压器原线圈两端接入一电压 u  U m sin t 的交流电源，用户的总电阻为 R(可视为纯电阻)，输电线总电阻 r=R，不考虑其他因素的影响，用户获得的 电压 U 为 A． 2 2U m B． 3 2U m C． 4U m D． 6U m 11．如图所示，在理想变压器输入端 AB 间接入 220V 正弦交流电，变压器原线圈 n1  100 匝，副线圈 n2  20 匝，O 为副线圈中间抽头， A．20W B． 20 2 W D1、D2 为理想二极管，阻值 R=20Ω，则 R 上消耗的热功率为 C．40W D．80W 12．如图所示，ｎ 1 为理想变压器原线圈，其接入电路的匝数随着滑动接触点 P 的上下移动而变化，当输 入电压Ｕ稍有下降时，为了使接在副线圈ｎ 2 上的电灯电压保持不变，正确的调节方法是（ ） A．使 P 稍向上滑动 B．副线圈上改接电阻较大的电灯 C．使 P 稍向下滑动 D．副线圈上改接电阻较小的电灯 13．如图所示，是交流发电机的示意图，某时刻，线圈的 AB 边连在金属滑环 K 上，CD 边连在滑环 L 上， 导体做的两个电刷 E、F 分别压在两个滑环上，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路的连接。 下列说法正确的是（　　） A．图示位置磁通量为零 B．图示位置，电流表的示数为零 C．从图示位置开始，再过 T ，电流方向将发生变化 4 D．用铝框做线圈骨架，电磁阻尼效果好 14．一根电阻丝接入 100 V 的恒定电压电路中，在 1 min 内产生的热量为 Q，同样的电阻丝接入正弦交变 电流的电路中，在 2 min 内产生的热量也为 Q，则该交流电压的峰值是（ ） A．141．4 V B．100 V C．70．7 V D．50 V 15．如图所示，一理想变压器原线圈接入一交流电源，副线圈电路中 R1、R2、R3 和 R4 均为固定电阻，开关 S 是断开的，A1、A2、V 为理想交流电表，它们的读数分别为 I1、I2 和 U，现闭合 S，下列推断中正确的是 （　　） A．U 变小，I1 变小 B．U 不变，I2 不变 C．I1 变大，I2 变小 D．I1 变大，I2 变大 16．如图所示为物理实验室某风扇的风速挡位变换器电路图，它是一个可调压的理想变压器，其中接入交 变电流的电压有效值 U0＝220 V，n0＝2 200 匝，挡位 1、2、3、4 对应的线圈匝数分别为 220 匝、550 匝、1 100 匝、2 200 匝．电动机 M 的内阻 r＝4 Ω，额定电压为 U＝220 V，额定功率 P＝110 W．下列判断正确的 是 A．当选择挡位 2 时，电动机两端电压为 110 V B．当挡位由 3 变换到 2 时，电动机的功率增大 C．当选择挡位 2 时，电动机的热功率为 1 W D．当选择挡位 4 时，电动机的输出功率为 109 W 17．两只相同的电阻，分别通有正弦交流电和方形波的交流电．两种交变电流的最大值相等，电流波形如 图所示，在正弦交流电的一个周期内，正弦交流电在电阻上产生的焦耳热 Q1 与方形波交流电在该电阻上产 生的焦耳热 Q2 之比为 A．1：1 等于（ ） B．1：2 C．2：1 D．1：4 18．输送一定功率的交变电流，若输电电压提高到原来的 n 倍，则下列说法正确的是（ ） A．输电线上的电流变为原来的 1/n B．输电线上的电压损耗变为原来的 n 倍 C．输电线上的电功率损耗变为原来的 1/n D．为使输电线上的电功率损耗不变，输电距离可变为原来的 n 倍 二、填空题 19．某发电厂输出的功率为 200kW，输出电压为 11kV．若采用 220kV 的高压输电，那么，升压变压器(不 计变压器能量损失)的原线圈和副线圈的匝数比为____；输电电流为______A 20．一闭合线圈在匀强磁场中做匀速转动，线圈转速为 240r/min，当线圈平面转动至与磁场平行时，线圈 的电动势为 2.0V。设线圈从垂直磁场瞬时开始计时，该线圈电动势的瞬时表达式___________，电动势在 1 s 48 末的瞬时值为___________V。 21．如图为一交变电流图象，把这种交变电流加在一灯泡两端，则灯泡中的电流大小为______ A． 22．匀强磁场中,一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动,如图（甲）所示,产生的交变电动势的图 象如图（乙）所示，在 t=0．005 s 时通过线框平面的磁通量________（填“最大”或“最小”）；在 t=0．01 s 时线框平面与中性面_______；线框产生的交变电动势有效值约为_______；线框产生的交变电动势的频率 为_____ Hz． 三、解答题 23．某一正弦式电流通过一个阻值为 100 的电阻，其热效应与 1A 的恒定电流在相同时间内通过该电阻所 产生的热效应相同。 （1）这个正弦式电流的电压、电流的有效值分别是多少？ （2）这个正弦式电流的电压、电流的峰值分别是多少？ 24．交流发电机的发电原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴 OO� 匀速转动.一发电机的线圈共 100 匝，线圈面积 S  0.1m 2 ，线圈转动的频率为 50Hz，线圈内阻不计，磁场的磁感应强度 B2 2 T  .用此 发电机所发出的交流电带动两个标有“220V，22kW”的电机正常工作，需在发电机的输出端 a、b 与电机之 间接一个理想变压器，电路如图所示，求： (1)变压器原、副线圈的匝数比； (2)与变压器原线圈串联的电流表的示数． 25．如图所示，理想变压器原线圈的匝数 n1＝1100 匝，副线圈的匝数 n2＝110 匝，R0、R1、R2 均为定值电 阻，且 R0=2Ω、R1 是标有“20V，10W”的小灯泡，原线圈接 u=311sin(314t)(V)的交流电源。当开关 S 闭合 时，小灯泡 R1 恰好正常发光。求： （1）定值电阻 R2 的阻值； （2）S 闭合时电流表的示数； （3）S 断开后，假设小灯泡 R1 不会被烧坏，且可认为其电阻不变，则电压表的示数为多少？ 26．一小型水电站为某企业供电，发电机输出功率为 66kW，输出电压为 220V，输电线的总电阻为 0.2Ω． （1）若由发电机经输电线直接送电，求企业得到的电压和功率是多少？ （2）若用 1：10 升压变压器先升压，再用 10：1 的降压变压器降压，企业得到的电压和功率是多少？ 参考答案 1．A2．D3．C4．B5．D6．C7．C8．D9．C10．B11．A12．C13．D14．B