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1、第3章 一、選擇題1.下列關(guān)于交流電的幾種說法中,正確的是( )A.交流電器設(shè)備上所標(biāo)的電壓、電流值是峰值B.交流電流表和交流電壓表測得的值是瞬時值C.跟交流有相同熱效應(yīng)的直流的值是交流的有效值D.跟直流有相同熱效應(yīng)的交流的值是交流的有效值解析: 通常說的交變電流的電壓、電流值以及交流電表的讀數(shù)都是指交變電流的有效值,此外求解交變電流的電熱問題時,必須用有效值計算.故A、B錯;使交變電流和直流電流通過相同阻值的電阻,如果它們在相等時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等,就把這一直流電流的數(shù)值叫做這一交流電流的有效值,故D錯,C正確.答案: C
2、2.一個電熱器接在10V的直流電壓上,消耗的電功率為P.當(dāng)把它接到一正弦交流電源上時,消耗的電功率為,則該交流電壓的峰值為( )A.5V B.7.1VC.10VD.12V解析: 設(shè)電阻為R,據(jù)焦耳定律得:=P,=,所以Um=5V=7.1V.答案: B3.如圖所示,線圈的自感系數(shù)L和電容器的電容C都很小(如L=1mH,C=200pF),此電路的重要作用是( )A.阻直流通交流,輸出交流B.阻交流通直流,輸出直流C.阻低頻通高頻,輸出高頻交流D.阻高頻通低頻,輸出低頻交流和直流解析: 線圈的作用是“通直流,阻交
3、流;通低頻,阻高頻”,電容的作用是“通交流,隔直流;通高頻,阻低頻”.因線圈自感系數(shù)L很小,所以對低頻成分的阻礙作用很小,這樣,直流和低頻成分能順利通過線圈;電容器并聯(lián)在電路中,起旁路作用,因電容器的C很小,對低頻成分的阻礙作用很大,而對部分通過線圈的高頻成分阻礙作用很小,被它旁路掉,最終輸出的是低頻交流和直流.答案: D4.在圖所示電路中,A是熔斷電流I0=2A的保險絲,R是可變電阻,S是交流電源.交流電源的內(nèi)電阻不計,其電動勢隨時間變化的規(guī)律是e=220sin314tV.為了不使保險絲熔斷,可變電阻的阻值應(yīng)該大于( )A
4、.110ΩB.110ΩC.220ΩD.220Ω解析: U=220V,Rmin==Ω=110Ω.答案: B5.一個接在恒定直流電源上的電熱器所消耗的電功率為P1,若把它接在電壓峰值與直流電壓相等的正弦交流電源上,該電熱器所消耗的電功率為P2,則P1∶P2為( )A.2∶1B.1∶2C.1∶1D.1∶解析: 由電功率公式:P1=(U為直流電壓)P2==,故P1∶P2=2∶1.答案: A6.如圖(a)所示,一矩形閉合線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場方向的轉(zhuǎn)軸OO′以恒定的角速度ω轉(zhuǎn)動,當(dāng)線圈平面與磁場方向平行時開始計時,線圈中產(chǎn)生的交
5、變電流按照圖(b)所示的余弦規(guī)律變化.在t=時刻( )A.線圈中的電流最大B.穿過線圈的磁通量為零C.線圈感應(yīng)電動勢為零D.線圈中磁通量的變化率為零解析: 交變電流i=Imcosωt,當(dāng)線圈平面與磁場B平行時,線圈中的電流、感應(yīng)電動勢、消耗的電功率都最大,磁通量最小;當(dāng)線圈平面與磁場B垂直時,線圈中的電流、感應(yīng)電動勢都最小,磁通量最大.答案: CD7.如圖所示,分別表示兩種電壓的波形,其中圖甲所示電壓按正弦規(guī)律變化.下列說法正確的是( )A.圖甲表示交流電,圖乙表示直流電B.兩種電壓的有效值相等C.圖甲表示電壓的瞬時值表達(dá)
6、式為u=3sin100πtVD.圖甲所示電壓經(jīng)匝數(shù)比為10∶1的變壓器變壓后,頻率變?yōu)樵瓉淼慕馕觯骸〗涣麟姷母拍?,大小和方向都隨時間變化,在t軸的上方為正,下方為負(fù),A錯.有效值u=um/只對正弦交流電使用,兩種電壓的最大值一樣,所以B錯.由圖可知,C對;變壓之后頻率不變,D錯.故正確答案為C.答案: C8.如圖所示,A、B兩輸電線間電壓為u=200sin100πt(V),輸電線電阻不計,把電阻R=50Ω的用電器接在AB兩輸電線上,對此,下列說法正確的是( )A.電流表示數(shù)為4AB.電壓表示數(shù)為200VC.通過R的電流方向每
7、秒鐘改變50次D.用電器消耗的電功率為1.6kW解析: 由u=200sin100πtV可知,電壓最大值Um=200V,角速度ω=100πrad/s,所以電壓的有效值U==200V,周期T==0.02s,頻率f==50Hz.由歐姆定律得I==A=4A,所以A、B兩項(xiàng)正確;一周期內(nèi)電流方向改變兩次,而f=50Hz,則1s內(nèi)電流方向改變100次,C項(xiàng)錯誤;電功率P=IU=4×200W=800W,所以D項(xiàng)錯誤.故正確答案為A、B.答案: AB9.如圖所示的區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.電阻為R、半徑為L、圓心角為45°
8、的扇形閉合導(dǎo)線框繞垂直于紙面的O軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(O軸位于磁場邊界).則線框內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的有效值為( )A.B.C.D.解析: 線框進(jìn)入磁場和穿出磁場產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢均為E=BωL2,產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的時間均為,由一個周期產(chǎn)生的電熱Q=2R××2=I2RT,解得I=,