试题库 交变电流综合
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计算题
实验题
答 案
一、单选题: 本大题共11小题, 第1小题为3分; 从第2小题到第11小题每题4分 小计40分; 共计43分。

   1、两只阻值相同的电阻,分别通以正弦交流电和方波形的交流电,两种交流电的电流的最大值相同,周期也相同,波形如图所示.在一个周期时间内,正弦交流电产生的焦耳热Q1和方波开交流电产生的焦耳热Q2之比等于

[  ]

A31

B12

C21

D43

   2、如图所示,线圈绕在同一铁棒上,中通有交流电i=Imsinωt中的电流由A到B的方向为正).在t=0t=T的时间内,电流计G中的电流方向是   

[  ]

A.先由CD,再由DC

B.先由DC,再由CD

C.先由DC,再由CD,后又由DC

D.先由CD,再由DC,后又由CD

   3、如图,螺线管通有正弦交流电,一电子沿轴线射入螺线管中,在管中运动的情况可能是

[  ]

A.做匀速圆周运动     B.沿轴线振动

C.沿一条螺线运动     D.做匀速直线运动

   4、如图,长直导线MN中通有交流电i=Imsinωt设电流由MN为正),矩形闭合线框abcdMN在同一平面中.在t=0t=1/4T的时间内,线框abcd中的感应电流是   

[  ]

A沿abcda方向,且电流越来越大

B沿abcda方向,且电流越来越小

C沿dcbad方向,且电流越来越大

D沿dcbad方向,且电流越来越小

   5、图(1)中,M、N为两个相同的环形线圈,共轴并靠近放置,若M线圈中通有如图(2)所示的交流电,则下列叙述中不对的是

[  ]

A.由t1至t2时间内,M、N相吸引

B.由t2至t3时间内,M、N相排斥

C.t1时刻M、N间作用力为零

D.t2时刻M、N间作用力最大

   6、有一理想变压强,原线圈1100匝,副线圈110匝,今将原线圈接在220V50Hz的电路中,通过铁芯磁通量变化率的最大值为

[  ]

A0.2Wb/s

B0.28Wb/s

C2Wb/s

D2.8Wb/s

   7、如图甲所示,矩形闭合导线框abcd与无限长的直导线处在同一平面内,线框一边与直线平行,当直导线中通以如图乙所示的交流电时,则图丙中能大致表示导线框内感应电流的图象的是(设直导线框中电流方向向上为正,框内感应电流方向以顺时针为正)

[  ]

   8、在一长直导线邻近放一矩形硬质金属线框,使线框与导线在同一平面里,当导线中通以正弦交变电流时

[  ]

A.线框不动          B.线框左右振动

C.线框向导线平移    D.线框离导线平移

   9、如图所示,理想变压器原线圈通入交变电流isinωA,副线圈接有一电流表与负载电阻串联,电流表的读数为0.10A.在tT时,原线圈中电流的瞬时值为0.03A,由此可知该变压器的原、副线圈的匝数比为

[  ]

A103

B310

C103

D310

   10、一长直导线,旁边有一矩形线圈与其共面,导线中通以正弦交流电(见下图).设电流从A端到B端为正方向,则线圈中产生顺时针方向最大的感应电流的时刻是

[  ]

   11、简谐振动的振动图像和简谐波的波动图像都是正弦函数图像,从示波器上看到的交流电的波形也是正弦函数图像.示波器上看到的交流电的波形,与前面两个图像相比较,

[  ]

A.与简谐振动的振动图像的共同点更多

B.与简谐波的波动图像的共同点更多

C.与上面两个图像的共同点一样多

D.与上面两个图像都没有共同点

二、多选题: 本大题共10小题, 从第12小题到第21小题每题4分 小计40分; 共计40分。

   12、LC振荡电路中产生振荡电流的过程中

[    ]

A.振荡电流和磁场能同时产生最大值

B.振荡电流和电场能同时产生最大值

C.振荡电流与磁场能的变化周期相同

D.电场能和磁场能相互转化

   13、下列现象属于电磁感应现象的是

[  ]

A.通电导体在磁场中受力

B.断电时的自感现象实验中小灯泡的一闪亮再熄灭

C.线圈在匀强磁场中转动产生感应电流

D.变压器的副线圈中产生电流.

   14、(b)AB为两个相同的环形线圈,共轴并靠近放置。A线圈中通有如图(a)所示的交变电流i,则

[  ]

   15、如图所示,一根通有交变电流i =Imsinωt 的长直导线OO'(规定OO'方向为电流的正方向)与一个断开的圆形线圈在同一平面内,要求线圈M端的电势高于N端的电势,则OO'中的交变电流可能处于每个周期内的   

[  ]

   16、如图所示,一根通有交变电流i=t的长直导线PQ与一个断开的矩形金属框在同一平面内且相距很近。今设定从PQ为电流通过直导线的正方向,若要使线框断开处的M端电势高于N端,则PQ中的交变电流可能正经历着每个周期内的   

[  ]

A.第一个1/4周期   B.第二个1/4周期

C.第三个1/4周期   D.第四个1/4周期

   17、在相距较远的两块较大平行金属板间,有一静止的带电尘粒,所受重力可忽略.若在两板间加上正弦交变电压,,且t=0时,u=0,则关于该带电尘粒的运动情况,下列判断哪个正确   

[  ]

A.以原来静止的那一点为中心作简谐运动

B.作运动方向不变的直线运动

C.仍保持静止

D.作加速度周期性变化的直线运动

   18、如图甲所示的长直导线MN中通以如图乙所示的正弦交变电流,在导线旁有一只闭合的矩形线圈abcd,若交流电正半周期时电流方向从N流向M.则

[  ]

A.在0时间内,线圈中感应电流为逆时针方向

B时刻,线圈中电流最大

C0两段时间内,线圈中感应电流方向相反

D时刻线圈中电流最大

   19、将交流电压U加在相距较远的两块平行金属板间,t0时,在两板间无初速释放一带电粒子,则该粒子的运动情况是

[  ]

A.做方向不变的直线运动

B.以原来位置为平衡位置做简谐振动

C.粒子的加速度随时间按正弦规律变化.

D.粒子动能始终增加

   20、如图中的甲,长直导线MN与矩形线圈abcd共面放置.且abMN,(线圈的重力不计),当MN中通过如图中乙所示的正弦交流电时,在一个周期内,矩形线圈abcd所受合力向下的时间是在

[  ]

   21、如图,AB是一对中间开有小孔的平行金属板,两小孔的连线与金属板垂直,两极板的距离为L,两极板间加有低频交流电压,A板电势为零,B板电势u=U0cosωt现有一电子在t=0时穿过A板的小孔进入电场,设初速和重力的影响均可忽略,则电子在两板间可能

[    ]

A.以AB间的某一点为平衡位置来回振动

B时而向B板运动,时而向A板运动,但最后穿出B

C如果ω小于某个值ω0L小于某个值L0,一直向B板运动,最后穿出B

D不论ω、L为何值,一直向B板运动,最后穿出B板.

三、计算题: 本大题共6小题, 从第22小题到第23小题每题7分 小计14分; 从第24小题到第25小题每题12分 小计24分; 第26小题为13分; 第27小题为16分; 共计67分。

   22、修理汽车使用的移动电灯的电压不能超过36V,现有一个工人使用的灯泡标有“36V100W”字样,通过一个变压器把220V照明用电降压后给它供电.

(1)写出灯泡两端电压的瞬时值的表达式.

(2)已知它使用的变压器的次级线圈绕了198匝,初级线圈有多少匝?

   23、一个矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的转动轴转动.线n=100匝.穿过每匝的磁通量φ随时间按正弦规律变化,如图所示.发电机内阻r=5.0Ω,外电路电阻R=95Ω.已知感应电动势的最大值Em=nωφm,其中φm为穿过每匝线圈的磁通量的最大值.求串联在外电路中的理想的交流电流表的读数.

   24、如图所示是家庭用的“漏电保护器”的关键部分的原理图,其中P是一个变压器铁心,入户的两根电线(火线和零线)采用双线绕法,绕在铁心的一侧作为原线圈,然后再接户内的用电器.Q是一个脱扣开关的控制部分(脱扣开关本身没有画出,它是串联在本图左边的火线上,开关断开时,用户的供电被切断)Q接在铁心另一侧副线圈的两端Ab之间,当Ab间没有电压时,Q使得脱扣开关闭合,当Ab间有电压时,脱扣开关即断开,使用户断电.

(1)用户正常用电时,Ab之间有没有电压?为什么?

(2)如果某人站在地面上,手误触火线而触电,脱扣开关是否会断开?为什么?

(3)已知原线圈的双线各在铁心上绕了n1匝,另一侧的副线圈绕了n2匝.已知正常用电时通过火线和零线的电流都是I,某人站在地面上,手误触火线而触电时通过人体的电流为I’.把这个变压器视为理想变压器,在人触电这段时间内,已知Ab两端的电压是2 V,求火线线圈两端的电压多大?

   25、 现代家庭电器化越来越高,用电安全是一个十分突出的问题.

(1)下表提供了一组部分人的人体电阻平均值数据:

①表中可看出干燥时电阻大约是潮湿时电阻的________倍.

②在空格中填入对人体加220V电压后的电流值.

③若人的安全电流是25mA以下,上述哪几项是十分危险的?

(2)洗衣机的外壳是金属的(有许多地方没有油漆),如图(a)表示插头没有接地线,外壳与相线(俗称火线)接触漏电,手触及外壳,试在图中画出电流通过的路线(假设此时M为正,N为负).图(b)表示插头中的接地线,接在洗衣机外壳,此时发生漏电,试在此图中画出电流通过的路线.

(3)电路上有规格为10A熔丝(俗称保险丝),如图(c)用电器R的功率是150W,这时通过熔丝实际电流是多少?一个潮湿的人,手脚触电,为什么熔丝不会断(即熔丝不能救人命)

(4)(d)是一种触电保安器,保安器A处用相线和零线双股平行绕制成线圈,然后接到用电器,B处有一个输出线圈,一旦线圈中有电流,经放大后便能推动继电器切断电源.

试说明:①为什么多开灯不会使保安器切断电源;②为什么有人“手地”触电保安器会切断电源;③该保安器能不能为双手“相线零线”触电保安?为什么?

   26、 在真空中速度6.4×的电子束连续地射入两平行极板之间,极板长度L0.12m,间距d5.0×,两极板不带电时,电子束将沿两极板之间的中心线通过.在两板上加一交变电压u91sin100πt(V),若不计在极板间电子间相互作用力,且电子电量为q1.6×,电子质量m9×,试在下图中画出电子束可能在两极板间出现的区域,请用斜线表示(要求比较准确地表示一些特殊点,并设电子与极板碰撞,全部被极板吸收不发生反弹)

   27、如图所示,N=100匝的正方形线N,边长L=10cm,电阻r=1Ω.在匀强磁场中,B=0.4T,以n=100r/s的转速匀速转动,线圈通过滑环和电刷与R=9Ω的电阻组成闭合回路(电压表是交流电表),求:

(1)从中性面开始计时,写出线圈中产生电动势的表达式;

(2)电压表的示数;

(3)当线圈和中性面夹角=,安培力的力矩 M=

(4)1min内,外力所做的功=

 


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