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第四章交变电流电机单元检测一、单选题1.一交流电流的图象如图所示，由图可知（
）A. 用电流表测该电流其示数为10 AB. 该交流电流的频率为200 HzC. 该交流电流通过100Ω电阻时，电阻消耗的电功率为2 000 WD. 该交流电流瞬时值表达式为i=10 sin628tA2.一闭合矩形线圈abcd绕垂直于磁感线的固定轴oo`匀速转动，线圈平面位于如图（甲）所示的匀强磁场中。通过线圈内的磁通量Φ随时间的变化规律如图（乙）所示。下列说法正确的是（ ）A. t1、t3时刻通过线圈的磁通量变化率最大 B. t2、t4时刻线圈中感应电流方向改变C. t1、t3时刻线圈中感应电流方向改变 D. t2、t4时刻线圈中感应电动势最小3.图为某种交变电流的波形图，每半个周期按各自的正弦规律变化，其有效值为（
）A. 7A B. 5A C. 3 A D. 4 A
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人教版高中物理选修2-1
）A. 原线圈的输入功率随着副线圈的输出功率增大而增大B. 原线圈的输入电流随着副线圈的输出电流增大而增大C. 原线圈的电压不随副线圈的输出电流变化而变化D. 当副线圈的电流为零时,原线圈的电压也为零5.如图表示一交变电流随时间变化的图像，此交变电流的有效值是（ ）A. B. 5A C. D. 3.5A6.图甲为远距离输电示意图，升压变压器原副线圈匝数比1：100，降压变压器原副线圈匝数比为100：1，远距离输电线的总电阻为100Ω．若升压变压器的输入电压如图乙所示，输入功率为750kw．下列说法中正确的有（
）A. 客户端交流电的频率为100Hz B. 客户端电压为250VC. 输电线中的电流为30A D. 输电线路损耗功率为180Kw7.如图所示为含有理想变压器的电路，图中的三个灯泡L1、L2、L3“
都标有5V、5W”字样．L4标“
有5V、10W”字样，若它们都能正常发光，不考虑导线的能耗，则该电路a、b两端的输入功率Pab和输入电压Uab应为（ ）A. 20W，25V B. 25W，25V C. 20W，20V D. 25W，20V8.如图所示，一个理想变压器的原线圈的匝数为50匝，副线圈的匝数为100匝，原线圈两端接在光滑的水平平行导轨上，导轨的间距为0.4m，导轨上垂直于导轨由一长度略大于导轨间距的导体棒，导轨与
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4.对于理想变压器,下列说法中不正确的是（
）A. R1的功率为0.2WB. 电压表的示数为4VC. 变压器铁芯中磁通量变化率的最大值为0.04Wb/sD. 变压器常用的铁芯是利用薄硅钢片叠压而成的，而不是采用一整块硅钢，这是为了增大涡流，提高变压器的效率9.如图，一矩形线圈的面积为S，匝数为N，电阻为r，处于磁感应强度大小为B的水平匀强磁场中，绕垂直磁场的水平轴OO′以角速度ω匀速转动．线圈通过滑环与定电阻R及理想电流表团合回路．已知理想电压表的示数为U，从线圈平面与磁感线平行的位置开始计时．则（
）A. R两端电压瞬时值的表达式为uR= UsinωtB.
理想电流表的示数为C.
从 的时间内，穿过线圈平面磁通量的变化量为零到D. 若ω=100πrad/s，通过R的电流表每秒钟方向改变50次10.一正弦交变电流的电压随时间变化的规律如图所示．由图可知该交变电流（
）
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导体棒的电阻忽略不计，副线圈回路中电阻R1=5Ω，R2=15Ω，图中交流电压为理想电压表，导轨所在空间由垂直于导轨平面，磁感应强度大小为1T的匀强磁场，导体棒在水平外力的作用下运动，其速度随时间变化的关系式为v=5sin10πt（m/s），则下列说法中正确的是（
）A. 交流电的电动势峰值是220 V B. 交流电的电动势有效值是220VC. 当t= s时，电动势的瞬时值为220V D. 当t=0时，线圈平面恰好与中性面垂直二、多选题12.有一个电子器件，当其两端电压高于100V时导电，等于或低于100V时则不导电，若把这个电子器件接到100V、50Hz的正弦交变电流电源上，这个电子器件将（
）A. 不导电 B. 每秒钟导电50次 C. 每秒钟导电100次 D. 每次导电的时间为0.005s13.如图所示，交流发电机E，通过理想升压变压器T1、降压变压器T2向远处用户供电，输电线的总电阻为R．其中U1、U3和P1、P3为T1、T2的输入电压和输入功率，U2、U4和P2、P4为T1、T2的输出电压和输出功率．设U1一定，则在正常工作情况下有（
）A. U1＞U2 B. U2＞U3 C. P3=P4 D. P1＞P414.如图所示为远距离交流输电的
简化电路图．发电厂U，用等效总电阻是的输出电压是r的两条输电线输电，
容抗和感抗I1可忽略不计，输电线路中的电流是 ，其末 U端间的电压为1 ．在输电线与用户间I有一理想变压器，流入用户端的电流为连2
．则（ ）A.
用户端的电压为B. 理想变压器的输入功率为UI1I
﹣12r
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A. 周期为0.125s B. 电压的有效值为10 VC. 电压的最大值为20 V D. 电压瞬时值的表达式为u=10 sin8πt（V）11.一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的交变电流电动势ε=220 sin50πt（V），下列说法错误的是（
输电线路上损失的电功率为D. 若发电
厂输出电压U不变，随着输出功率增大，用户端得到的电压将减小15.如图所示，50匝矩形闭合导线
框ABCD处于磁感应强度大小B= T的水平匀强磁场中，线框面积S=0.5m2
，线框电阻不计．线框=2OO′以角速度ω绕垂直于磁场的轴00rad/s匀速转动，并与理想变“
压器原线圈相连，副线圈线接入一220V只，60W”灯泡，且灯泡正常发光，熔断器允许A为10通过的最大电流，下列说法正确的是（
）A. 图示位置穿过线
框 的磁通量为零 B. 线框中产生交变电压的有效值为变压器原、副线圈匝数VC.
之25：比为11 D. 允许变压器输出的最大功率为、000W三5
填空题16.某发电
厂V200kW，输出电压为10k输出的功率为．若采用200kV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________输电线等效电阻为10Ω，输电线上的电压损
失 ________ 为V ．17.照明
用的交流电电压瞬时值表达式为μ=220 sin100πt（V），则该交流电电压的有效值为________ V；
如果用该照明用的交流电给手机电池充电（充电电压约为4V）．则手机充电器是________“”“”
（填或降压）变压器．18.升压某变压器原、副线圈匝数比为11：2，原线圈所接电源电压按图示规律变化，副线圈接有
负载．（1）变压器输入、输出功率
之________ （比为2）副线圈两端电压的有效值为________
伏
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C.
电路的交变电压随时间变化的图象如图所示．由图可知，交变电压的有效值为________V，频率为________Hz．四、
综如图所示为交流发电机示意图，匝数题20.合n=100匝的矩形线圈，
边长分别01为cm和20cm，内阻为5Ω，在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中绕OO′轴以50 rad/s的角速度匀速转动，线圈和外
部20Ω的电阻R相连
，OO′轴转动时产生的电动势最大值Em=NBSω接，已知线圈绕求：（1
）电压表和电流表示数）电阻（2？R
上所消耗的电功率是多）由图示位置转过（3少？90°的过
程中，通过R 的电量是多a21.如图所示，线圈少？bcd的面积是0.05m2
，=1100匝，线圈电阻为r共Ω，外接电阻R=5Ω，匀强
磁场的磁感应强度为，当线圈以5r/S的转速匀速转动时，求：（1
）转动中感应电动势的最大值和有效值．（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．22.图所示，一小
型发电机通过升压、降压变压器把电能输送给P用户，已知发电机的输出功率1=50kW，输出电压U1=500V，升压变压器原、副线圈匝数比为n1：n2=1：5，两个变压器间的输电
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19.家庭
本身的损耗忽略不计，求1（：）升压变压器副线圈两端的电压U2 （2）输电线上损耗的电功率P损 （3）降压变压器原、副线圈的匝数比n3：n4
．答案解析部分一、单选题1.【答案】D 2.【答案】C 3.【答案】B 4.【答案】D 5.【答案】B 6.【答案】C 7.【答案】B 8.【答案】C 9.【答案】B 10.【答案】B 11.【答案】D 二、多选题12.【答案】C,D 13.【答案】B,C,D 14.【答案】A,B,D 15.【答案】C,D 三、
填16.【答案】1：20；空题10 17.【答案】220
；18.降压【答案】（1）1:1（2）40 19.【答案】220；50 四、
综合题
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导线的总电阻R=15Ω，降压变压器的输出电压U4=220V，变压器
解×0Em=nBSω=100：感应电动势最大值.5×0.1×0.2×50 =
有效值：电
键S合上后，由闭合电路欧姆定律得=2.0A：，U=IR=2×20=40V（2）
解×4R上所消耗的电功率P=IU=2：电阻0=80W（3）
解：由图示位置转过90°的过程中，通过R 上的电量21.【答案】（1）
解：根据转动中感应电动势的最大值表达式，则有：
而有效值：（2
）解=电压表示数：U=IR=3.54×9V：电流表示数：31.86V（3）
解：从图示位置转过90° 的过程中，，
又因为 ，所以，
解得【答案】22.：（1）
解= U2=
）A. 用电流表测该电流其示数为10 AB. 该交流电流的频率为200 HzC. 该交流电流通过100Ω电阻时，电阻消耗的电功率为2 000 WD. 该交流电流瞬时值表达式为i=10 sin628tA2.一闭合矩形线圈abcd绕垂直于磁感线的固定轴oo`匀速转动，线圈平面位于如图（甲）所示的匀强磁场中。通过线圈内的磁通量Φ随时间的变化规律如图（乙）所示。下列说法正确的是（ ）A. t1、t3时刻通过线圈的磁通量变化率最大 B. t2、t4时刻线圈中感应电流方向改变C. t1、t3时刻线圈中感应电流方向改变 D. t2、t4时刻线圈中感应电动势最小3.图为某种交变电流的波形图，每半个周期按各自的正弦规律变化，其有效值为（
）A. 7A B. 5A C. 3 A D. 4 A
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人教版高中物理选修2-1
）A. 原线圈的输入功率随着副线圈的输出功率增大而增大B. 原线圈的输入电流随着副线圈的输出电流增大而增大C. 原线圈的电压不随副线圈的输出电流变化而变化D. 当副线圈的电流为零时,原线圈的电压也为零5.如图表示一交变电流随时间变化的图像，此交变电流的有效值是（ ）A. B. 5A C. D. 3.5A6.图甲为远距离输电示意图，升压变压器原副线圈匝数比1：100，降压变压器原副线圈匝数比为100：1，远距离输电线的总电阻为100Ω．若升压变压器的输入电压如图乙所示，输入功率为750kw．下列说法中正确的有（
）A. 客户端交流电的频率为100Hz B. 客户端电压为250VC. 输电线中的电流为30A D. 输电线路损耗功率为180Kw7.如图所示为含有理想变压器的电路，图中的三个灯泡L1、L2、L3“
都标有5V、5W”字样．L4标“
有5V、10W”字样，若它们都能正常发光，不考虑导线的能耗，则该电路a、b两端的输入功率Pab和输入电压Uab应为（ ）A. 20W，25V B. 25W，25V C. 20W，20V D. 25W，20V8.如图所示，一个理想变压器的原线圈的匝数为50匝，副线圈的匝数为100匝，原线圈两端接在光滑的水平平行导轨上，导轨的间距为0.4m，导轨上垂直于导轨由一长度略大于导轨间距的导体棒，导轨与
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4.对于理想变压器,下列说法中不正确的是（
）A. R1的功率为0.2WB. 电压表的示数为4VC. 变压器铁芯中磁通量变化率的最大值为0.04Wb/sD. 变压器常用的铁芯是利用薄硅钢片叠压而成的，而不是采用一整块硅钢，这是为了增大涡流，提高变压器的效率9.如图，一矩形线圈的面积为S，匝数为N，电阻为r，处于磁感应强度大小为B的水平匀强磁场中，绕垂直磁场的水平轴OO′以角速度ω匀速转动．线圈通过滑环与定电阻R及理想电流表团合回路．已知理想电压表的示数为U，从线圈平面与磁感线平行的位置开始计时．则（
）A. R两端电压瞬时值的表达式为uR= UsinωtB.
理想电流表的示数为C.
从 的时间内，穿过线圈平面磁通量的变化量为零到D. 若ω=100πrad/s，通过R的电流表每秒钟方向改变50次10.一正弦交变电流的电压随时间变化的规律如图所示．由图可知该交变电流（
）
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导体棒的电阻忽略不计，副线圈回路中电阻R1=5Ω，R2=15Ω，图中交流电压为理想电压表，导轨所在空间由垂直于导轨平面，磁感应强度大小为1T的匀强磁场，导体棒在水平外力的作用下运动，其速度随时间变化的关系式为v=5sin10πt（m/s），则下列说法中正确的是（
）A. 交流电的电动势峰值是220 V B. 交流电的电动势有效值是220VC. 当t= s时，电动势的瞬时值为220V D. 当t=0时，线圈平面恰好与中性面垂直二、多选题12.有一个电子器件，当其两端电压高于100V时导电，等于或低于100V时则不导电，若把这个电子器件接到100V、50Hz的正弦交变电流电源上，这个电子器件将（
）A. 不导电 B. 每秒钟导电50次 C. 每秒钟导电100次 D. 每次导电的时间为0.005s13.如图所示，交流发电机E，通过理想升压变压器T1、降压变压器T2向远处用户供电，输电线的总电阻为R．其中U1、U3和P1、P3为T1、T2的输入电压和输入功率，U2、U4和P2、P4为T1、T2的输出电压和输出功率．设U1一定，则在正常工作情况下有（
）A. U1＞U2 B. U2＞U3 C. P3=P4 D. P1＞P414.如图所示为远距离交流输电的
简化电路图．发电厂U，用等效总电阻是的输出电压是r的两条输电线输电，
容抗和感抗I1可忽略不计，输电线路中的电流是 ，其末 U端间的电压为1 ．在输电线与用户间I有一理想变压器，流入用户端的电流为连2
．则（ ）A.
用户端的电压为B. 理想变压器的输入功率为UI1I
﹣12r
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A. 周期为0.125s B. 电压的有效值为10 VC. 电压的最大值为20 V D. 电压瞬时值的表达式为u=10 sin8πt（V）11.一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的交变电流电动势ε=220 sin50πt（V），下列说法错误的是（
输电线路上损失的电功率为D. 若发电
厂输出电压U不变，随着输出功率增大，用户端得到的电压将减小15.如图所示，50匝矩形闭合导线
框ABCD处于磁感应强度大小B= T的水平匀强磁场中，线框面积S=0.5m2
，线框电阻不计．线框=2OO′以角速度ω绕垂直于磁场的轴00rad/s匀速转动，并与理想变“
压器原线圈相连，副线圈线接入一220V只，60W”灯泡，且灯泡正常发光，熔断器允许A为10通过的最大电流，下列说法正确的是（
）A. 图示位置穿过线
框 的磁通量为零 B. 线框中产生交变电压的有效值为变压器原、副线圈匝数VC.
之25：比为11 D. 允许变压器输出的最大功率为、000W三5
填空题16.某发电
厂V200kW，输出电压为10k输出的功率为．若采用200kV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________输电线等效电阻为10Ω，输电线上的电压损
失 ________ 为V ．17.照明
用的交流电电压瞬时值表达式为μ=220 sin100πt（V），则该交流电电压的有效值为________ V；
如果用该照明用的交流电给手机电池充电（充电电压约为4V）．则手机充电器是________“”“”
（填或降压）变压器．18.升压某变压器原、副线圈匝数比为11：2，原线圈所接电源电压按图示规律变化，副线圈接有
负载．（1）变压器输入、输出功率
之________ （比为2）副线圈两端电压的有效值为________
伏
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C.
电路的交变电压随时间变化的图象如图所示．由图可知，交变电压的有效值为________V，频率为________Hz．四、
综如图所示为交流发电机示意图，匝数题20.合n=100匝的矩形线圈，
边长分别01为cm和20cm，内阻为5Ω，在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中绕OO′轴以50 rad/s的角速度匀速转动，线圈和外
部20Ω的电阻R相连
，OO′轴转动时产生的电动势最大值Em=NBSω接，已知线圈绕求：（1
）电压表和电流表示数）电阻（2？R
上所消耗的电功率是多）由图示位置转过（3少？90°的过
程中，通过R 的电量是多a21.如图所示，线圈少？bcd的面积是0.05m2
，=1100匝，线圈电阻为r共Ω，外接电阻R=5Ω，匀强
磁场的磁感应强度为，当线圈以5r/S的转速匀速转动时，求：（1
）转动中感应电动势的最大值和有效值．（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．22.图所示，一小
型发电机通过升压、降压变压器把电能输送给P用户，已知发电机的输出功率1=50kW，输出电压U1=500V，升压变压器原、副线圈匝数比为n1：n2=1：5，两个变压器间的输电
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本身的损耗忽略不计，求1（：）升压变压器副线圈两端的电压U2 （2）输电线上损耗的电功率P损 （3）降压变压器原、副线圈的匝数比n3：n4
．答案解析部分一、单选题1.【答案】D 2.【答案】C 3.【答案】B 4.【答案】D 5.【答案】B 6.【答案】C 7.【答案】B 8.【答案】C 9.【答案】B 10.【答案】B 11.【答案】D 二、多选题12.【答案】C,D 13.【答案】B,C,D 14.【答案】A,B,D 15.【答案】C,D 三、
填16.【答案】1：20；空题10 17.【答案】220
；18.降压【答案】（1）1:1（2）40 19.【答案】220；50 四、
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导线的总电阻R=15Ω，降压变压器的输出电压U4=220V，变压器
解×0Em=nBSω=100：感应电动势最大值.5×0.1×0.2×50 =
有效值：电
键S合上后，由闭合电路欧姆定律得=2.0A：，U=IR=2×20=40V（2）
解×4R上所消耗的电功率P=IU=2：电阻0=80W（3）
解：由图示位置转过90°的过程中，通过R 上的电量21.【答案】（1）
解：根据转动中感应电动势的最大值表达式，则有：
而有效值：（2
）解=电压表示数：U=IR=3.54×9V：电流表示数：31.86V（3）
解：从图示位置转过90° 的过程中，，
又因为 ，所以，
解得【答案】22.：（1）
解= U2=
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