1、45分钟章末验收卷,第十一章 交变电流 传感器,1.如图所示，单匝闭合金属线框abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO匀速转动，设穿过线框的最大磁通量为m，线框中的最大感应电动势为Em，从线框平面与磁场平行时刻开始计时，下面说法不正确的是 A.当穿过线框的磁通量为 的时刻，线框中的感应电动势为 B.线框中的电流强度随时间按余弦规律变化 C.线框转动的角速度为 D.线框在垂直于磁场方向平面内的投影面积随时间按正弦规律变化,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,设线框转动的角速度为，根据题意，线框中的感应电动势的瞬时值表达式为eEmcos t，其中Emm，所以 ，选项B
2、、C正确； 当穿过线框的磁通量为 的时刻，t30，所以线框中的感应电动势为eEmcos 30 ，选项A错误； 计时开始时刻，线框在垂直于磁场方向平面内的投影面积为零，所以以后该面积随时间按正弦规律变化，选项D正确.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,2. 如图所示电路中，电源电压u311sin (100t) V，A、B间接有“220 V 440 W”的电暖宝、“220 V 220 W”的抽油烟机、交流电压表及保险丝.下列说法正确的是 A.交流电压表的示数为311 V B.电路要正常工作，保险丝的额定电流不能小于3 A C.电暖宝发热功率是抽油烟机发热功率的2倍 D.1 mi
3、n内抽油烟机消耗的电能为1.32104 J,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,交流电压表的示数为有效值为220 V，故选项A错误； 由公式PUI知电路要正常工作，干路中电流有效值为3 A，所以保险丝的额定电流不能小于3 A，故选项B错误； 电暖宝是纯电阻用电器，P热P电，而抽油烟机是非纯电阻用电器，P热P电，故选项C错误； 1 min内抽油烟机消耗的电能为WPt1.32104 J，故选项D正确.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,3.如图所示为某住宅区的应急供电系统，由交流发电机和副线圈匝数可调的理想降压变压器组成.发电机中矩形线圈所围的面积
4、为S，匝数为N，电阻不计，它可绕水平轴OO在磁感应强度为B的水平匀强磁场中以角速度匀速转动.矩形线圈通过滑环连接降压变压器，滑动触头P上下 移动时可改变输出电压，R0表示输电线的等效 电阻.以线圈平面与磁场平行时为计时起点， 下列判断正确的是 A.若发电机线圈某时刻处于图示位置，变压器原线圈的电流瞬时值为零 B.发电机线圈感应电动势的瞬时值表达式为eNBSsin t C.当用电量增加时，为使用户电压保持不变，滑动触头P应向上滑动 D.当滑动触头P向下移动时，变压器原线圈两端的电压将升高,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,线圈处于图示位置时，与中性面垂直，电流瞬时
5、值最大，选项A错误； 从垂直中性面开始计时，感应电动势的瞬时值表达式为eNBScos t，选项B错误； 当用电量增加时，变压器输出电流增大，输电线的电阻上电压增大，为使用户电压保持不变，滑动触头P应向上滑动，选项C正确. 当滑动触头P向下移动时，变压器原线圈两端的电压不变，输出电压将降低，选项D错误.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,4.如图所示，图a中变压器为理想变压器，其原线圈接在u12 sin100t(V)的交流电源上，副线圈与阻值R12 的电阻接成闭合电路，电流表为理想电流表.图b中阻值为R232 的电阻直接接到u12 sin 100t (V)的交流电源上，结果电
6、阻R1与R2消耗的电功率相等，则 A.通过电阻R1的交流电的频率为0.02 Hz B.电阻R1消耗的电功率为9 W C.电流表的示数为6 A D.变压器原、副线圈匝数比为41,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,由交流电瞬时值表达式u12 sin 100t(V)可知，100 rad/s2f，该交流电的频率为f 50 Hz，周期为0.02 s，由于变压器不改变交流电的频率，所以通过电阻R1的交流电的频率为50 Hz，选项A错误. 由题图b可知，阻值为R232 的电阻两端电压的有效值为U12 V，电阻R2消耗的电功率为P2 4.5 W.根据题述，电阻R1与R2消耗的电
7、功率相等，可知电阻R1消耗的电功率为P1P24.5 W，选项B错误. 由P1I2R1，解得电流表的示数为I1.5 A，选项C错误. 变压器副线圈两端电压U2IR13 V，变压器原、副线圈匝数比为n1n2UU212341，选项D正确.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,5.如图为某发电站电能输送示意图.已知发电机的输出电压、输电线的电阻及理想升压、降压变压器匝数均不变，若用户电阻R0减小，下列说法正确的是 A.发电机的输出功率减小 B.输电线上的功率损失减小 C.用户得到的电压减小 D.输电线输送电压减小,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,若用
8、户电阻减小，则降压变压器输出功率增大，导致发电机的输出功率增大，选项A错误. 若用户电阻减小，降压变压器输出功率增大，导致输电线上电流增大，输电线上损失电压增大，输电线上的功率损失增大，选项B错误. 输电线上损失电压增大，降压变压器原线圈输入电压减小，由于降压变压器的原、副线圈匝数比不变，降压变压器副线圈输出电压(即用户得到的电压)减小，选项C正确. 根据题给发电机的输出电压不变，升压变压器的原线圈输入电压不变.由于升压变压器的原、副线圈匝数比不变，则输电线上输送电压不变，选项D错误.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,6.如图所示，理想变压器的原、副线圈分别接理想电流表
9、、理想电压表 ，副线圈上通过输电线接有一个灯泡L，一个电吹风M，输电线的等效电阻为R，副线圈匝数可以通过调节滑片P改变.S断开时，灯泡L正常发光，滑片P位置不动，当S闭合时，以下说法中正确的是 A.电压表读数增大 B.电流表读数减小 C.等效电阻R两端电压增大 D.为使灯泡L正常发光，滑片P应向下滑动,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,当S闭合时，变压器副线圈电路电流增大，两端电压不变，电压表读数不变，选项A错误. 由于变压器输出功率增大，则输入电流增大，电流表读数增大，选项B错误. 由于输电线中电流增大，所以输电线等效电阻R两端电压增大，选项C正确. 为使灯泡
10、L正常发光，应该增大变压器输出电压，滑片P应向上滑动，选项D错误.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,7.如图甲所示，自耦理想变压器输入端a、b接入图乙所示的交流电源，一个二极管和两个阻值均为R40 的负载电阻接到副线圈的两端，电压表和电流表均为理想交流电表.当滑片位于原线圈中点位置时，开关S处于断开状态，下列说法正确的是 A.t0.01 s时，电压表示数为零 B.t0.015 s时，电流表示数为5.5 A C.闭合开关S后，电压表示数增大 D.闭合开关S后，电流表示数为16.5 A,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,交流电压表和电流表示数均
11、为有效值，因而t0.01 s时，副线圈两端电压有效值U2440 V，选项A错误； 根据闭合电路欧姆定律可知，电流表示数为11 A，选项B错误； 副线圈电压取决于原线圈电压，闭合开关S后，电压表示数不变，选项C错误； 闭合开关S后，副线圈在一个周期内消耗的能量等于原线圈一个周期内 消耗的能量，即 ，代入数据解得I133 A，而I1n1 I2n2，故I216.5 A，选项D正确.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,8.如图所示，图a是远距离输电线路的示意图，图b是用户得到的电压随时间变化的图像，已知降压变压器的匝数比为101，不考虑降压变压器与用户间导线的电阻，则 A.发电机输
12、出交流电的频率是50 Hz B.升压变压器的输出电压为2 200 V C.输电线的电流只由降压变压器原、副线圈的匝数比决定 D.当用户用电器的总电阻增大时，输电线上损失的功率减小,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,根据题图b所示的用户得到的电压随时间变化的图像，可知该交变电流的电压最大值为220 V，周期是T0.02 s，频率是f 50 Hz.由于变压器 不改变正弦交变电流的频率，所以发电机输出交流电的频率是50 Hz，选项A正确. 用户得到的电压为U220 V，根据变压器的变压公式可知，降压变压器的输入电压为2 200 V.由于输电线上有电压损失，所以升压变压
13、器的输出电压一定大于2 200 V，选项B错误.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,根据变压器的功率关系，输出功率决定输入功率，输电线的电流不但与降压变压器原、副线圈的匝数比有关，还与用户的电功率有关，用户使用的电功率越大，输电线中电流就越大，选项C错误. 当用户用电器的总电阻增大时，用户使用的电功率减小，输电线上电流减小，输电线上损失的功率减小，选项D正确.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,9.如图所示，M为理想变压器，电表为理想电表，导线电阻忽略不计，原线圈接稳定的正弦式交流电源.当变阻器滑片P向上移动时，读数发生变化的电表是A.A1 B.A2 C
14、.V1 D.V2,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,根据变压器输入电压决定输出电压，可知电压表V1和V2的读数不变，选项C、D错误； 当滑动变阻器滑片P向上移动时，滑动变阻器R接入电路的电阻逐渐减小，电流表A2的读数增大，选项B正确； 由变压器输出功率决定输入功率，可知输入功率增大，电流表A1的读数增大，选项A正确.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,10.图甲中的变压器为理想变压器，原线圈的匝数n1与副线圈全部匝数n2之比为51，副线圈接有两个电阻R110 ，R25 .现在原线圈输入正弦式交变电流，将滑动触头P置于副线圈的中点，a、b两端接
15、示波器，检测a、b两端的电压如图乙所示.设电流表A为理想电流表，导线电阻不计.则下列判断正确的是 A.原线圈上电压变化的频率为50 Hz B.电流表的示数为0.14 A C.只将滑动触头P向上移动一些，电流表示数可能减小 D.只将a、b两端用导线连接，原线圈的输入功率为45 W,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,由题图乙得到，交变电流的周期为0.04 s，所以频率为25 Hz，A项错误；将滑动触头向上移动，根据 可知，U2增大，副线圈消耗功率增大，原线圈中输出功率增大，所以电流表示数增大，C项错误； 只将a、b用导线连接，消耗的功率为P2 45 W，D项正确.,
16、1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,11.理想变压器原、副线圈的匝数比为113，各电表均为理想交流电表，原线圈a、b端接有正弦式交变电压u220 sin 100t(V)，副线圈c、d端接有如图所示电路，三个定值电阻的阻值均为R40 .开关S闭合后，下列说法中正确的是 A.副线圈c、d端输出电压的频率约为14 Hz B.电压表的示数为20 V C.变压器输入的功率为60 W D.开关S断开后，电流表的示数减小约0.02 A,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,变压器不能改变频率，f50 Hz，A错； 由u220sin 100 t(V)可知原线圈a、
17、b端输入电压的有效值为U1220 V， 由变压规律知副线圈c、d端电压有效值为U2 U160 V，由串并联电 路特点知电压表的示数为 20 V，B对； 因副线圈电路的总电阻为 R60 ，所以副线圈电流为I21 A，原线圈电流为 ，由PU1I1得变压器输入的功率为P60 W，C对；,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,12.如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为115，现在原线圈AB之间加上u220 sin 100t(V)的正弦交流电，副线圈上接有一电阻R25 ，D为理想二极管，灯泡发光时的电阻为10 ，电阻与灯泡两支路可由一单刀双掷开关进行切换，则 A.开关拨到1时，电流表示
18、数为5.6 A B.开关拨到1时，电阻的功率为400 W C.开关拨到2时，电流表示数为5 A D.开关拨到2时，灯泡的功率为500 W,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,当开关拨到1时，电阻接到变压器的副线圈上，因为原线圈上电压的有效值为220 V，变压器的原、副线圈的匝数比为115，所以副线圈上电 压有效值为100 V，则电流表的示数I 4 A，功率PI2R400 W，A项错误，B项正确； 当开关拨到2时，副线圈上电压的有效值为100 V，二极管的作用是让灯泡的通电时间变为无二极管时的一半，无二极管时，电流的有效值I0 10 A，有二极管时，设电流的有效值为I1， 可得I1 5 A，功率 500 W，C项错误，D项正确.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,
