第三章交变电流 一、选择题（共 15 题） 1．在图示交流电路中，电表均为理想电表。已知电源电压的有效值为 220V ，电压表的示数为 20V ，电流 表的示数为1A ， A． 20 :1 R1 、 R2 、 R3 均为定值电阻， B． 10 :1 R3  10 。该变压器原、副线圈的匝数之比为（　　） C． 1:10 D． 1: 20 2．以下说法中不正确的是（ ） A．平均速度、瞬时速度、加速度的概念最早是由伽利略建立的 B．确定交流电的有效值应用了等效替代法 C．牛顿第一定律是牛顿通过大量的实验探究直接总结出来的 D．螺旋测微器的设计主要采用了放大法 3．如图所示为一理想变压器，其原、副线圈的匝数均可调节，原线圈两端电压为一最大值不变的正弦交 流电，负线圈接有一阻值可调的负载电阻。开始时原、副线圈的匝数关系为 n1>n2，现为了减小变压器的输 入功率，下列做法中可行的是（　　） A．其他条件不变，使原线圈的匝数 n1 增加 B．其他条件不变，使副线圈的匝数 n2 增加 C．其他条件不变，负载电阻 R 的阻值减小 D．其他条件不变，使原、副线圈增加相同的匝数 4．如图的电路,一灯泡和一可变电容器串联,下列说法正确的是( ) A．a、b 端接稳恒直流电,灯泡发光 B．a、b 端接交变电流,灯泡不亮 C．a、b 端接交变电流, 灯泡发光,且将电容器电容减小时,灯泡亮度增大 D．a、b 端接交变电流,灯泡发光,在不改变交变电流有效值的情况下增大其频率,灯泡亮度增大 5．如图所示，变压器输入电压不变，当开关 S 闭合，两电流表读数的变化情况为（ ） A．都变大 C． B．都变小 变大， 6．交流电流 变小 D． i  2 cos10 t A 不变， 变小 通过 2Ω 的电阻，下列说法正确（　　） A．第 1 秒内，电阻产生的热量为 4J B．第 1 秒内，有 2C 的电荷量通过该电阻 C．该电阻两端电压的瞬时值为 u  2 2 cos100 t V D．第 1 秒末，该电阻的瞬时功率为 0 7．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为 1∶ 5，交流电源电压不变，电压表为理想交流电表，白炽 灯和电风扇的额定电压均为 220V ，额定功率均为 44W，只闭合开关 S1 时，白炽灯正常发光，则（ ） A．白炽灯和电风扇线圈的内阻均为 1100 C．再闭合开关 S2 ，电压表示数增大 B．交流电压表示数为 44V D．再闭合开关 S2 ，原线圈的输入功率变小 8．在图所示两电路中，当 a、b 两端与 e、f 两端分别加上 22V 的交流电压时，测得 c、d 间与 g、h 间的电 压均为 11V；若分别在 c、d 与 g、h 的两端加上 22 V 的交流电压，则 a、b 间与 e、f 间的电压分别为( ) A．22V, 22 V B．44 V, 22 V C．11V, 11V 9．一个矩形线圈在匀强磁场中转动产生的交流电动势为 e=220 D．22V, 0 2 sin100πt（V）。关于这个交变电流，下 列说法中正确的是（　　） A．交变电流的频率为 100Hz B．电动势的有效值为 220V C．t=0 时，穿过线圈的磁通量为零 D．t=0 时，线圈平面与中性面垂直 10．如图所示，10 匝矩形线圈，在磁感应强度为 0.2T 的匀强磁场中，绕垂直磁场的轴 OO’以角速度 100πrad/s 匀速转动，线框电阻不计，面积为 0.5m2，线框通过滑环与一理想变压器的原线圈相连，副线圈 接有两只灯泡 L1 和 L2．已知变压器原、副线圈的匝数比为 10：1，开关断开时 L1 正常发光，且电流表示数 为 0.01A，则： A．若开关 S 闭合，灯泡 L1 亮度不变，电流表示数将增大 B．闭合开关后电压表示数为 5 2V C．灯泡 L1 的额定功率为 3.14W D．若从图示位置开始计时，线框中感应电动势的瞬时值为 314sin100πt（V） 11．如图所示，理想变压器原线圈连接灯 C 后与120V 的交流电源相连，副线圈并联两个灯泡 A 和 B，灯 泡 A、C 的额定功率皆为 30W ，正常发光时电阻皆为 30Ω ，已知三灯泡均正常发光，流过原线圈的电流为 1.0A ，则下列说法中正确的是（　　） A．原、副线圈匝数比为 2：1 B．原、副线圈匝数比为 4：1 C．流过灯泡 B 的电流为 2A D．正常发光时 B 灯电阻为 30Ω 12．如图所示， N 匝矩形导线框以角速度  在磁感应强度为 的匀强磁场中绕轴 OO� 匀速转动，线框面积 为 S ，线框的电阻为 r ，电感不计，外电路接电阻 R 、理想交流电流表 A．图示位置线圈的感应电动势为 NBS B．交流电流表的示数 I NBS 2( R  r ) 2BS C．一个周期内通过 的电荷量 q  R R ．下列说法正确的是 D． R 两端电压的有效值 U  NBS 2 13．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 A1、A2 的示数都增大 B．电表 V1、V2 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 14．如图所示，矩形线圈面积为 S ，匝数为 N ，线圈电阻为 r ，在磁感应强度为 B 的匀强磁场中绕 OO� 轴 以角速度  匀速转动，外电路电阻为 R ，在线圈由图示位置转过 90�的过程中，下列说法正确的是（　 　） A．图示位置为中性面 C．电流表的示数 NBS R B．电压表的示数为 NBS NBS D．通过电阻 的电荷量为 q  R  r R 15．如图所示，导线框绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的交变电动势 e  44 2 sin100 t (V) 。导线框与理 想升压变压器相连，变压器副线圈接入一额定电压为 220V 的电灯泡，电灯泡恰好正常工作且电流表的示 数为 2A ，导线框电阻不计，电流表为理想电流表，则（　　） A．变压器原、副线圈匝数之比为 1∶5 C．电灯泡的额定功率为 88W B．通过电灯泡的电流为 0.2A D．电灯泡两端的最大电压为 110 2V 二、填空题 16．如图所示为某正弦交变电流的图象，其电流最大值为_______A，周期为_______s． 17．变压器是根据电磁感应原理工作的，所以变压器只能改变________电的电压；在远距离送电中，导线 上会有电能损失，损失的电能主要由电流的____________引起，在输电功率一定时，输电电压越____，电 能损失就越小。 18．如图，理想变压器原、副线圈匝数比 n1：n2=2:1，V 和 A 均为理想电表，灯泡电阻 R1=6 Ω，原线圈的 输入电压 u1= 12 2 12 2 sin100πt（V）．则 的读数为 _________ 19．如图甲所示，矩形线框 ABCD（C 端被 B 端遮住，D 端被 A 端遮住）以 AD 边为轴逆时针匀速转动，角 速度为  。已知 AB 和 CD 边长为 L1，BC 和 AD 边长为 L2，匀强磁场磁感应强度为 B，线框只有一匝。从 线圈经过中性面（图中虚线位置）时开始计时，并规定此后四分之一周期内电流沿正方向。 （1）转动中___________（哪一条或哪几条）边切割磁感线； （2）转动中，BC 边的速率是___________。 （3）t 时刻（图中实线位置），线框平面与中性面的夹角是_________，BC 边的速度与磁场夹角是______ _____。 （4）t 时刻，BC 边中的电动势 eBC=___________，线框中的电动势 e=___________。 （5）如果线框共 n 匝，并用 S 表示线框的面积（也就是 S  L1 L2 ）。则 t 时刻线框中的电动势 e=___________，其最大值是 Em=___________。 （6）在乙图中画出 e-t 图线________。 三、综合题 20．有一正弦交流电，它的电压随时间变化的图象如图所示，试写出： (1)电压的峰值； (2)交变电流的有效值(结果保留 3 位有效数字)； (3)交变电流的频率； (4)电压的瞬时表达式． 21．如图所示，矩形线圈面积为 S=0.04m2,匝数 N=10.线圈电阻为 r=10Ω,在磁感应强度 B=1T 的匀强磁场中 绕 OO� 轴以角速度 ω=100rad/s 匀速转动，外电路电阻为 R=10Ω,当线圈由图示位置转过 60°的过程中，求： (1)当线圈由图示位置转到 60°时电路中的电流大小； (2)电压表的读数. 22．实际生活中经常需要远距离输电。如果某发电站将 U=5 000 V 的电压直接地加在输送线路的输入端， 向远方供电，且输送的电功率为 P=300 kW。则此时安装在输送线路的入端和终端的电能表一昼夜读数就 相差 ΔE=2 400 kW·h （1 kW·h=1 度电）。求： （1）此种情况下，线路的终端功率和输电线电阻； n1 （2）若要使此输电线路的输电效率为 97%，则在发电站处应安装一个变压比 n2 是多少的变压器。 23．如图所示，线圈 abcd 的面积是 0.05m2，共 100 匝，线圈电阻为 1Ω，外接电阻 R=9Ω，匀强磁场的磁感 应强度为 B= 1 T，当线圈以 300 转/分钟的转速匀速转动时，求：  （1）转动中感应电动势的有效值． （2）电路中交流电压表和电流表的示数． （3）线圈从图示位置转过 90°的过程中通过电阻 R 的电荷量．参考答案： 1．A 【详解】 由题意可知，变压器原线圈两端的电压 U1  220V  20V  200V ，根据欧姆定律，变压器副线圈两端的电 U1 n1 n1 20   1 ，故选项 A 正确，BCD 错 压 U 2  1�10V  10V ，结合 U 2 n2 可得变压器原、副线圈的匝数之比 n2 误。 故选 A 2．C 【详解】 平均速度、瞬时速度、加速度的概念最早是由伽利略建立的，选项 A 正确；确定交流电的有效值应用了等 效替代法，选项 B 正确；牛顿第一定律是在实验的基础上进一步的推理概括出来的科学理论，而不是直接 通过实验得出的，也不是直接经过推论得出的，选项 C 错误；螺旋测微器的设计主要采用了放大法，选项 D 正确．故不正确的是选项 C． 3．A 【详解】 要减小变压器的输入功率，即减小原线圈的电流。 AB．原线圈的匝数 n1 增加，由 n1 U1  n2 U 2 可知副线圈电压减