第五章交变电流知识点题库

如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为20：1，原线圈接正弦交流电源，副线圈接入“3V，6W”灯泡一只，且灯泡正常发光．则（）

A . 原线圈电压为3V B . 电源输出功率120 W C . 电流表的示数为0.1A D . 电流表的示数为40A

图甲所示为交流发电机的原理图，其矩形线圈绕垂直于磁场的固定轴OO′匀速转动，匀强磁场的方向水平向右，图乙是穿过矩形线圈的磁通量φ随时间t变化的图象，矩形线圈的内阻r=1Ω，定值电阻R=1Ω，理想交流电压表的示数1V，下列说法正确的是（）

A . 在0.01s时刻，电路中电流的瞬时值为2A B . 在0.015s时刻，R两端电压的瞬时值为0 C . 电阻R消耗的热功率为2W D . 发电机电动势e随时间t变化的规律e=2 $\text{[math]}$ sin100πt（V）

如图所示，是交流发电机模型示意图．在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一单匝矩形线圈abcd可绕线圈平面内垂直于磁感线的OO′轴转动，由线圈引出的导线ae和df分别与两个跟线圈一起绕OO′转动的金属圈环相连接，金属圆环又分别与两个固定的电刷保持滑动接触，这样矩形线圈在转动中就可以保持和外电路电阻R形成闭合电路．已知ab长度为L₁ ， bc长度为L₂ ，线圈以恒定角速度ω逆时针转动．

（1）线圈平面处于中性面位置时开始计时，试推导t时刻整个线圈中的感应电动势e的表达式；
（2）若线圈电阻为r，求线圈每转动一周电阻R上产生的焦耳热．（其它电阻均不计）

如图所示为一正弦交变电压随时间变化的图象，由图可知（）

A . 该交流电的周期为2s B . 该交流电电压的有效值为220 V C . 用电压表漉量该交流电压时，t=0.0ls时读数为0V D . 用电压表测量该交流电压时，任何时刻电压表的读数均为311V

为了减小远距离输电过程中在线路上的损耗，在功率和线路电阻一定时，应该采用提高的方式输电．

图甲中的变压器为理想变压器，原线圈的匝数n₁与副线圈的匝数n₂之比为5∶1。变压器的原线圈接如图乙所示的正弦式电流，两个20Ω的定值电阻串联接在副线圈两端。电流表、均为理想电表。则（）

A . 电流表示数为0.2A B . 电流表示数为5A C . 电压表示数为4V D . 通过电阻R的交流电的周期为2×10^-2s

图甲中理想自耦变压器原线圈接入电压有效值不变的正弦交流电（原线圈的匝数可以通过移动滑动触头P₁调节），副线圈中连接灯泡L。图乙中滑动变阻器的a端和滑动触头P₂间接入不计内阻、电压恒定的直流电源，a端和b端连接灯泡L₂。灯泡L₂的阻值与滑动变阻器的总电阻相等，A₁、A₂均为理想电流表，灯泡L₁、L₂始终发光且功率始终小于额定功率。下列判断正确的是（）

A . 当滑动触头P₁向下移动时，灯泡L₁变暗 B . 当滑动触头P₁向下移动时，电流表A₁的示数一定增大 C . 当滑动触头P₂向下移动时，灯泡L₂变暗 D . 当滑动触头P₂向下移动时，电流表A₂的示数一定减小

如图所示，100匝矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小B=0.5T的辐向磁场（磁场大小不变，方向与线框平面平行）中，线框面积S=0.5m² ，线框电阻不计。线框绕垂直于磁场方向的轴OO′以角速度 $\text{[math]}$ =200rad/s匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，变压器原、副线圈匝数之比为25：1，副线圈接入一只灯泡，熔断器允许通过的最大电流为10A，下列说法正确的是（）

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A . 图示位置线框中的电流为零 B . 线框中产生交变电压的有效值为5000V C . 接入“220V　60W”的灯泡不能正常发光 D . 允许变压器输出的最大功率为500kW

如图所示，L为自感线圈，闭合开关S，灯D₁立即变亮，另一个相同的灯D₂逐渐变亮，最终D₁比D₂亮。则（）

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A . 滑动变阻器R的阻值小于自感线圈L的直流电阻阻值 B . 滑动变阻器R的阻值大于自感线圈L的直流电阻阻值 C . 断开S，灯D₁闪亮后逐渐熄灭 D . 断开S，灯D₁逐渐熄灭

如图是交流发电机的示意图，匀强磁场方向水平向右，磁感应强度为B，线圈ABCD从图示位置（中性面）开始计时，绕垂直于磁场方向的轴OO′逆时针匀速转动。已知转动角速度为 $\text{[math]}$ ，线圈ABCD的面积为S，匝数为N，内阻为r，外电路总电阻为R（包括滑环和电刷的接触电阻和电表电阻），规定线圈中产生的感应电流方向沿ABCD为正方向，下列说法正确的是（）

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A . 线圈产生感应电动势的瞬时值为 $\text{[math]}$ B . 电路中产生的电流有效值为 $\text{[math]}$ C . 外电路的电压峰值为 $\text{[math]}$ D . 1秒内线圈中电流方向改变 $\text{[math]}$ 次

矩形线圈的匝数为50匝，在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图所示。下列结论正确的是（）

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A . 在t=0.1 s时感应电动势最大 B . 在t=0.2 s时电动势改变方向 C . 通过图像无法求出电动势的最大值 D . 在t=0.4 s时，磁通量为0，感应电动势最大

图甲为小型交流发电机的原理图，发电机的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴OO′匀速转动，从t＝0时刻开始，通过矩形线圈的磁通量随时间变化的规律如图乙所示，已知线圈的匝数n＝50，线圈的电阻r＝5 Ω，线圈与外电路连接的定值电阻R＝45 Ω，电压表为理想交流电表.则下列判断正确的是( )

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A . 线圈转动的周期为6.28 s B . t＝0时刻线圈平面与磁感线平行 C . 线圈转动过程中产生的最大感应电动势为100 $\text{[math]}$ V D . 电压表的示数为45 $\text{[math]}$ V

图为模拟远距离输电实验电路图，两理想变压器的匝数n₁＝n₄<n₂＝n₃ ，四根模拟输电线的电阻R₁、R₂、R₃、R₄的阻值均为R，A₁、A₂为相同的理想交流电流表，L₁、L₂为相同的小灯泡，灯丝电阻R_L>2R，忽略灯丝电阻随温度的变化．当A、B端接入低压交流电源时( )

A . A₁、A₂两表的示数相同 B . L₁、L₂两灯泡的亮度相同 C . R₁消耗的功率大于R₃消耗的功率 D . R₂两端的电压小于R₄两端的电压

如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为5：1，原线圈接交流电源和交流电压表，副线圈与热水器、抽油烟机连接．已知副线圈上的电压按图乙所示规律变化，现闭合开关S接通抽油烟机，下列说法正确的是（　　）

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A . 电压表示数为 $\text{[math]}$ V B . 热水器消耗的功率变大 C . 变压器的输入功率变大 D . 副线圈两端电压的瞬时值表达式u＝ $\text{[math]}$ sin（50πt）V

用220V的正弦交流电通过理想变压器对一负载供电，变压器输出电压是110V，通过负载的电流随时间变化的图象如图所示，则（）

A . 变压器输入功率约为5.5W B . 输出电压的最大值是 $\text{[math]}$ V C . 变压器原、副线圈的匝数比是2∶1 D . 负载电流的函数表达式 $\text{[math]}$ A

某方波交变电流的图像如图，则该交变电流的有效值为（　　）

A . $\text{[math]}$ I₀ B . $\text{[math]}$ I₀ C . $\text{[math]}$ I₀ D . I₀

关于理想变压器的工作原理，以下说法正确的是( )

A . 通有正弦式交变电流的原线圈的磁通量不变 B . 穿过原、副线圈的磁通量在任何时候都不相等 C . 穿过副线圈磁通量的变化使副线圈产生感应电动势 D . 原线圈中的电流通过铁芯流到了副线圈

在匀强磁场中，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，产生的交变电动势随时间变化的规律如图乙所示，已知线框内阻为 $\text{[math]}$ ，外接一只电阻为 $\text{[math]}$ 的灯泡，则（）

A . 理想电压表V的示数为4V B . 电路中的电流方向每秒改变10次 C . 0.05s时，线圈磁通量变化率最大 D . 电动势的瞬时值表达式为 $\text{[math]}$

如图所示，理想变压器原副线圈匝数比为5：1，原线圈与阻值R=100Ω的电阻串联后接在N=500匝的线圈上，线圈电阻不计，线圈处于竖直向下 $\text{[math]}$ 的匀强磁场中，线圈面积 $\text{[math]}$ ，转速为n=50r/s，线圈从中性面开始转动并计时。副线圈连接电感器L、电容器C和电阻R_L=4Ω的灯泡，电压表为理想电压表，则（）

A . 电容器和滑动变阻器所在支路始终无电流 B . 电压表的示数为40V C . t=0.02s时，每匝线圈的磁通量为零 D . 仅将滑动变阻器滑片向上滑动，变压器输出功率将增大

实际变压器的原、副线圈有直流电阻，可将实际变压器看作原、副线圈上分别串联其直流电阻的理想变压器，如图中虚线框内电路所示。某变压器的直流电阻分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，匝数比 $\text{[math]}$ ，所接定值电阻 $\text{[math]}$ 。当a、b两端接电压为 $\text{[math]}$ 的正弦交流电时，理想交流电流表 $\text{[math]}$ 的示数 $\text{[math]}$ ，下列说法正确的是（）

A . 电流表 $\text{[math]}$ 的示数 $\text{[math]}$ B . 电流表 $\text{[math]}$ 的示数 $\text{[math]}$ C . a、b两端的电压 $\text{[math]}$ D . a、b两端的电压 $\text{[math]}$

第五章 交变电流 知识点题库

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