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1、第五章测评（时间：60分钟 满分：100分）、选择题（本题共8小题，每小题6分，共48分。其中第15题为单选题;第68题为多选题，全 部选对 得6分，选不全得3分，有选错或不答的得0分）1. 某小型发电机产生的交流电动势为e=50si n （100nt） V。对此电动势，下列表述正确的有（）A.最大值是50. V B.频率是100 HzC.有效值是25 VD.周期是0.02 s解析：I从中性面开始计时，交流电动势的表达式为e=E&in wt,因e=50sin （100nt） V,所以最大值E=50 V,A 错误；由 w =2n f= 100 n rad/s 得 占 50 Hz,B 错误；有效值
2、 E= =25 V,C 错 误；T=0. 02 s,D正确。答案：ID2. 如图所示,在远距离输电过程中，若保持升压变压器原线圈的输入功率不变，下列说法正确的是A.升高U会增大输电电流12B.升高U会增大线路的功率损耗C.升高U会增大线路的电压损耗D.升高U会提高电能的利用率解和升高输电电压U,由于输入功率不变，则将减小，又因为I 2士2 I I,所以I 2将减小，故A错误;线路功率损耗P损三R因此功率损耗在减小，电压损失减小，故BC错误；因线路损耗功率减小，因 此利用率将升高，故D正确。答案：D3. 某发电厂采用升压变压器向某一特定用户供电，用户通过降压变压器用电。若发电厂输出电压为U,输电
3、导线总电阻为R在某一时段用户需求的电功率为R,用户的用电器正常工作的电压为1 2oP02rA.输电线上损耗的功率为P(R 2 B.输电线上损耗的功率为C.若要减少输电线上损耗的功率可以采用更高的电压输电D.采用更高的电压输电会降低输电的效率2 U2解析：I设发电厂输出功率为P,则输电线上损耗的功率 P=PP, P=IR= 1 ,A、B项错误；采用更高的电压输电，可以减小导线上的电流，故可以减少输电线上损耗的功率,C项正确；采用更高的电压输电，输电线上损耗的功率减少，则发电厂输出的总功率减少，故可提高输电的效率，D项错误。答案：IC4.自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈，原、副线圈都只取该线圈的某部
4、分。一升压式自耦调压变压器的电路如图所示,其副线圈匝数可调。已知变压器线圈总匝数为1 900匝，原线圈为1 100匝，接在有效值为220 V的交流电源上。当变压器输出电压调至最大时,负载R上的功率为2.0kW。设此时原线圈中电流有效值为I1负载两端电压的有效值为Ua,且变压器是理想的，则U2和分别约为0A. 380 V 和 5.3 A B.380 V 和 9. 1 AC.240 V 和 5. 3 A D.240 V 和 9. 1 A画由理想变压器原、副线圈中电压、电流及功率关系可得 5玖JUER。所以，当变压器输出电压调至最大时，副线圈的匝数也最大为n2=1 900匝，负载R上的功率也最大，为
5、2.0kW,2.0 x10s 1900贝 U3U220V=380 V】 22。 a =9. I A,故选项 B 正确. 答案：B5. -导学号 95814085如图所示，理想变压器原线圈输入电压 u=Usin3t,副线圈电路中而为定值电阻，只是滑动变阻器。V和V2是理想交流电压表，示数分别用U和凿表示；A和力是理想交流电流表，示数分别用li和I表示。下列说法正确的是（）A. 3和| 2表示电流的瞬时值B. U和U2表示电压的最大值C.滑片P向下滑动过程中，5不变、h变大D.滑片P向下滑动过程中，5变小、h变小解析交流电表的示数表示交变电流的有效值，选项力8错误；滑片P向下滑动过程中，原、副线圈
6、1T2的匝数m、n2不变，U不变，则Ub=E1不变；R连入电路的电阻减小，则流过副线圈的电流5D_LDI2=H十，变大,根据Uh=Uh可知h变大,选项C对,D错。答案：C6.如图所示，将额定电压为60 V的用电器，通过一理想变压器接在正弦交变电源上。闭合开关S后，用电器正常工作，交流电压表和交流电流表（均为理想电表）的示数分别为220 V和2.2 A。以下判断正 确的是（）A.变压器输入功率为484 WB.通过原线圈的电流的有效值为 0.6 AC.通过副线圈的电流的最大值为2. 2 AD.变压器原、副线圈匝数比 ni： n2=11 : 3解析：变压器的输入功率R=F2=l2U2=2.2X60
7、W=132W,选项A错误；由S2203j斥一，选项D正确；由得IM2=X2.2A=0.6A,选项B正确；根据匚得通过副线圈的电流的最大值以=12= A,选项C错误。答案：BD7/ 导学号95814086图甲左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中R=55,电压表的示数为110Q,A、V为理想电流表和电压表，若原线圈接入如图乙所示的正弦式交流电压V,下列表述正确的是（）A.电流表的示数为2AB.原、副线圈匝数比为 1 : 2100 HzC.电压表的示数为电压的有效值2可得原、副线圈匝数之比D.原线圈中交流电压的频率为解和 由题图乙可知原线圈两端电压的有效值U=220V,由八2/ 2。=2： 1
8、,故B错误；电流表示数与电压表示数都为有效值，故C正确；电流表示数1711011=、A=2A,故A正确；由题图乙可知T=0. 02 s,所以交流电压的频率为f=,工Hz=50Hz,D错误。答案:AC8.如图甲为电热毯电路示意图，交流电压u=311sin(100nt) V,当开关S闭合时，电热丝的电功率为R;当开关S断开时，加在电热丝上的电压如图乙所示甲A.开关闭合时，交流电压表的读数为220 VB.开关闭合时，交流电压表的读数为311 VC.开关断开时,交流电压表的读数为311 V,电热丝功率为D.开关断开时,交流电压表的读数为156 V,电热丝功率为解析：交流电压表的读数为有效值，计算热功率
9、要用有效值。开关接通时，交流电压峰值U=311 V,所以有效值U= =220 V,A正确;开关断开时，取一个周期T,电热丝产生的热量减半，所以由P=, ui电热丝功率为，由P=*，电压有效值为 =156 V,电压表示数为156 V。答案:AD二、实验题（本题共3小题，共18分。把答案填在题中的横线上）9. （6分）某理想变压器原、副线圈匝数比为 源上,则与副线圈并联的电压表的读数为55： 9,原线圈接在电压u=311sin （100nt） V的交流电V;当副线圈接上60 Q的电灯一盏时，变压器输入功率为解析：原线圈两端电压U=: 2 V=220 V,由门得U=36V,即电压表读数；副线圈的输出
10、功率311% 36W=21.6 Wo答案:3621.610.6 VX X X ； X Ax xX X X ； X X t（6分）如图所示,单匝矩形闭合导线框abed全部处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，线框面积为S电阻为R。线框绕与ed边重合的竖直固定转轴以角速度3匀速转动，线框中感应电流的有效7T值1=。线框从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面的电荷量 q=:电动势的最大值E=B&,电动势的有效值EW电流的有效值l=% ；q=A t=AthJ、At=答案:BS2R11.（6分）一交流电压随时间变化的图象如图所示，则此交流电的频率是Hz,若将该电压加在10 PF的电容器上，则电容器的耐压
11、值应不小于V;若将该电压加在一阻值为1 k Q的纯电阻用电器上，用电器恰能正常工作，为避免意外事故的发生，电路中保险丝的熔断电流不能低于Ao解析:由题图知T=0.02s, U=200 V而f=% 1100AA0.14 A。所以f=50 Hz,电容器耐压值应不小于200 V,匚：因为保险丝熔断电流指有效值，所以电路中保险丝熔断电流不能低于0. 14 Ao答案-50200 0. 14三、解答题(本题共3小题，共34分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)12. (10分)交流发电机电枢电阻为2 Q ,感应电动势瞬时值表达式为e=389si
12、n(100nt) V,给电阻R=8Q的用电器供电，则：(1)通过用电器的电流为多少？(2)电源输出功率和发电总功率为多少？(3)发电机输出端电压为多少？fii389解析：1(1)交流电动势的有效值为E=Q V2 V=275 V275根据闭合电路欧姆定律/=止-二A=27.5 Ao(2)发电机的输出功率即电阻消耗的电功率P出=RR=6 050 W电源消耗的总功率为 P=EI=275X 27.5 W=7 562.5 Wo(3)发电机的路端电压为U=IR=27.5X8 V=220 Vo答案：1(1 )27.5 A (2)6 050 W 7 562.5 W (3)220 V13.(12分)如图所示，理
13、想变压器原线圈中输入电压U=3 300 V,M u线圈两端电压为 U=220 V,输出端连有完全相同的两个灯泡 L和l_2,绕过铁芯的导线所接的电压表V的示数U=2 Vo求：原线圈Q等于多少匝？(2)当开关S断开时，电流表A2的示数的=5 A。则电流表A的示数为多少？在中情况下，当开关S闭合时，电流表A的示数I等于多少？解析：1(1)由电压与变压器匝数的关系可得 ：z=U 则 rii=1 650 也。当开关S断开时，有：”2,2 1UI 1=5卜，I 1= 5Ao(3)当开关S断开时，有：=44 Qo当开关S闭合时，设副线圈总电阻为R,有R=： =22归厂22=3。，副线圈中的总电流为I 2=
14、尺=10 A。由U=U2|J可知，li=1 Ao答案：（1）1 650匝AA147 导学号 95814087(12分)如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B=0.5T,匝数为n=50匝的矩形线圈，绕垂直于匀强磁场的转轴00匀速转动，每匝线圈长为L=25cm,宽为d=20cm。线圈每分钟转动1 500转，在匀速转 动过程 中，从线圈平面经过图示位置时开始计时。(1)写出感应电动势e的瞬时值表达式。若每匝线圈本身电阻r= 0. 02 Q ,外接一阻值为13 Q的用电器，使线圈与外电路组成闭合电路写出感应电流i的瞬时值表达式。(3)若从线圈平面垂直于磁感线的位置开始计时，感应电动势e和感应电流的瞬时值表
15、达式如何？(4)画出(1)(2)中的e-t、i-t图象。1 500解近_(1)线圈匝数n =50,磁场的磁感应强度B=0. 5T,线圈转动的角速度w =2 n f=2 n X2rad/s =50 n rad/s,线圈的面积 S=Ld=0. 05 m所以 E=nBSo =50X0.5X0.05X 50 n V -196 V从图示位置计时，有e=Ecos w t= 196cos(50 n t) V。若 r=o. 02。，则 r= 50r=0.02X 50 Q=1 QR 总=!+= 13 Q +1 Q =14 QA =14 A所以 i=l ncos 3 t=14cos(50 n t) A若从线圈平面与磁感线垂直的位置开始计时，即从中性面开始计时，感应电动势和感应电流的瞬时值表达式分别为e=196sin(50 n t) V, i= 14sin(50 n t) A。2 ITEm=196 V, lm=14 Ao (2)中的 e-1、i-1 图象分(4)因为 3 =50 n rad/s, 所以 T= =0. 04 s, 别如图甲、乙所示。答案：见解析会员升级服务第一拨清北季神马，有清华北大学霸方法论课；还有潸华学霸向所有的父母亲述自己求学之路;衡水名校试卷悄悄的上线了；扫qq领取官网不苜发课程，很多人我没告诉他啊！会员qq专享等你来撩