第三章交变电流解答题专项训练（有解析）-高中物理人教版选择性必修第二册

中小学教育资源及组卷应用平台 第三章交变电流解答题专项训练-高中物理人教版选择性必修第二册 1．某理想变压器原、副线圈的匝数之比为．当输入电压为时，输出电压为多少？当输入电压减少时，输出电压为多少？输入电压的改变量与输出电压改变量之比为多少？ 2．一台交流发电机产生的电压最大值为，给纯电阻用电器供电时输出的电流最大值为。试计算： （1）发电机的电压有效值； （2）发电机供给外电路的电流有效值； （3）电路中消耗的功率。 3．如图所示，假定发电厂输出的电压为U，输送功率为P，输电线路中的电流是I，两条导线的总电阻是r（在图中把导线电阻集中画为r）。那么： （1）远距离大功率输电面临的困难是什么？ （2）输电线上功率损失的原因是什么？功率损失的表达式是什么？降低功率损耗有哪些途径？ 4．旋转电枢式发电机的转子在正常运转时，产生的电动势瞬时值为e=220 sin314tV。如果由于某种原因，它的转速变慢，用电压表测得此时发电机两端的电压为176 V，若此时发电机正在向一盏标有“220 V、100 W”的灯泡供电，在不计发电机内电阻的情况下，试求： （1）该灯泡的实际功率为多大？ （2）这台发电机的转速比原来正常时转速慢了几分之一？ （3）在远距离输电时，如果输送一定的功率，当输电电压为220 V时，在输电线上损失的功率为75 kW；若输电电压提高到6000V时，在输电线上损耗的功率又是多少 5．某同学制作一个简易的手摇发电机，用总长为L的导线绕制成N匝正方形线圈，将线圈放入磁感应强度为B的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的轴以角速度匀速转动．发电机（内阻可忽略）输出端和理想变压器原线圈相连，副线圈回路负载电阻为R，原、副线圈匝数比为，其简化示意图如图，求： （1）发电机产生的电动势最大值； （2）电阻R消耗的电功率P。 6．如图所示，在两正对磁极间磁感应强度大小的匀强磁场中，一匝数、面积的矩形金属线圈以转速绕与磁场垂直的转轴匀速转动，在电刷处外接一理想交流电压表，求电压表的示数U。（结果保留三位有效数字） 7．图甲所示为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴按如图所示方向迅速转动，线圈的匝数，线圈的电阻，线圈的两端经集流环与电阻连接，。在时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量随时间按图乙所示正弦规律变化。从开始，线圈转过60°时感应电流是多大？ 8．如图甲所示为手摇发电机的实物模型，其工作原理可简化为如图乙所示：匀强磁场的磁感应强度大小为T，矩形线圈的总电阻为0.3Ω、匝数为50匝、面积为0.1，可绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动。将这台手摇发电机接在理想变压器的原线圈上，副线圈接有规格均为“220V，110W”的灯泡，如图丙所示，现在匀速摇动发电机，使两灯泡均正常发光，已知理想变压器的原、副线圈匝数之比为，电压表为理想交流电表，其余电阻均不计。求： （1）理想交流电压表的读数； （2）手摇发电机匀速转动的角速度。 9．如图所示，一台理想变压器原、副线圈匝数之比。原线圈接在电压（V）的交流电源上，副线圈接R=5.5Ω的电阻。若电流表和电压表均可视为理想电表，求： （1）电压表的示数； （2）电流表的示数。 10．一个电阻为r、边长为L的正方形线圈abed共N匝，线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴以如图所示的角速度匀速转动ω，外电路电阻为R。从图示位置开始，求： （1）线圈转动过程中感应电动势的最大值； （2）线圈平面与磁感线夹角为60°时的感应电动势的瞬时值； （3）线圈转过120°的过程中通过R的电荷量； （4）线圈转动一周，外力所做的功。 11．某实验兴趣小组设计并制作了一个远距离输电演示器，如图所示。 （1）观察装置并尝试描述演示步骤及实验现 ... ...