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章末强化练(三) 交变电流
[对应学生用书P172]
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.变压器线圈中的电流越大,所用的导线应当越粗.街头见到的变压器是降压变压器,假设它只有一个原线圈和一个副线圈,则( )
A.副线圈的导线应当粗些,且副线圈的匝数少
B.副线圈的导线应当粗些,且副线圈的匝数多
C.原线圈的导线应当粗些,且原线圈的匝数少
D.原线圈的导线应当粗些,且原线圈的匝数多
A [街头见到的变压器是降压变压器,可知原线圈的匝数比副线圈的匝数多,由于功率相同,而原线圈中电压大,所以原线圈的电流比副线圈的电流要小,副线圈的电流大,导线要用粗的,原线圈的电流小,导线要用细的.故A正确,B、C、D错误.]
2.由发电站向远方工厂输电,在输出功率相同的情况下,下述哪个方法可减小输电线路中电能损失( )
A.采用电阻率较大的导线
B.减小输电导线的横截面积
C.增大输电电流
D.增大输电电压
D [根据P=UI得,I=,则输电导线上损耗的功率P损=I2R=R,所以通过减小输电电流或增大输电电压或减小输电导线电阻可以减小电能的损失,采用电阻率较大的导线、减小输电导线的横截面积,会增大电阻,增大电能的损失.故D正确,A、B、C错误.]
3.(2022·广东卷)下图是简化的某种旋转磁极式发电机原理图.定子是仅匝数n不同的两线圈,n1>n2,二者轴线在同一平面内且相互垂直,两线圈到其轴线交点O的距离相等,且均连接阻值为R的电阻,转子是中心在O点的条形磁铁,绕O点在该平面内匀速转动时,两线圈输出正弦式交变电流.不计线圈电阻、自感及两线圈间的相互影响,下列说法正确的是( )
A.两线圈产生的电动势的有效值相等
B.两线圈产生的交变电流频率相等
C.两线圈产生的电动势同时达到最大值
D.两电阻消耗的电功率相等
B [由于两定子线圈匝数不同,根据法拉第电磁感应定律可知,在两线圈中产生的电动势最大值不相等,有效值不相等,A项错误;由于转子匀速转动的周期等于两定子产生交流电的周期,所以两线圈产生的交变电流频率相等,B项正确;由于两线圈轴线在同一平面内且相互垂直,所以两线圈产生的感应电动势一个在最大值时,另一个为零,C项错误;由于在两线圈中产生的电动势的有效值不相等,根据P=可知,两电阻消耗的电功率不相等,D项错误.]
4.一理想自耦变压器如图所示,环形铁芯上只绕有一个线圈,将其接在a、b间作为原线圈,通过滑动触头取该线圈的一部分,接在c、d间作为副线圈,副线圈两端连有一电阻R.在a、b间输入电压为U1的交变电压时,c、d间的电压为U2,在将滑动触头从图中M点逆时针旋转到N点的过程中( )
A.U2有可能大于U1
B.U1、U2均增大
C.U1不变、U2增大
D.a、b间输入功率不变
C [根据变压器的电压关系有=,当滑动触头从题图中M点逆时针旋转到N点的过程中,即n2增加,U1不变,电压U2应该增大,故A、B错误,C正确;由于U2增大,由P=可知功率增大,根据输入功率等于输出功率可知,a、b间输入功率增大,D错误.]
5.一交流电源,电压u=220 sin 100πt (V),通过理想变压器对电路供电,电路如图所示.已知原副线圈匝数比为4∶1,照明灯的额定功率为55 W,排气扇电动机线圈的电阻为1 Ω,电流表的示数为3 A,用电器均正常工作,电表均为理想电表,则( )
A.电压表的示数为880 V
B.电动机的发热功率为4 W
C.电动机的电功率为106 W
D.通过保险丝的电流为12 A
B [根据题意知道变压器的输入电压的有效值为U1=220 V,电压表示数为变压器的输出电压,根据=,可以得到U2=55 V,故A错误;因为照明灯正常发光,所以通过照明灯的电流为IL==1 A,电流表的示数为变压器的输出电流I2=3 A,根据并联电路电流的特点可知通过电动机的电流为IM=I2-IL=2 A,所以电动机的发热功率为P热=IRM=4 W,故B正确;电动机的电功率为P=U2IM=110 W,故C错误;通过保险丝的电流即为变压器的输入电流I1,根据=可知I1=0.75 A,故D错误.]
6.如图,理想变压器原线圈输入电压U=Umsin ωt,副线圈电路中R0为定值电阻,R是滑动变阻器.V1和V2是理想交流电压表,示数分别用U1和U2表示;A1和A2是理想交流电流表,示数分别用I1和I2表示.下列说法正确的是( )
A.I1和I2表示电流的瞬间值
B.U1和U2表示电压的最大值
C.滑片P向下滑动过程中,U2不变、I1变大
D.滑片P向下滑动过程中,U2变小,I1变小
C [电压表V1和V2分别测量变压器原、副线圈的输入、输出电压的有效值,电流表A1和A2分别测量原、副线圈