交变电流 传感器 综合检测
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分.在每小题给出的四个选项中,第1～7小题只有一个选项正确,第8～12小题有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不选的得 0分)
1.图(甲)、图(乙)分别表示两种电压的波形,其中图(甲)所示电压按正弦规律变化,下列说法正确的是( C )
A.图(甲)表示交流电,图(乙)表示直流电
B.两种电压的有效值都是311 V
C.图(甲)所示电压的瞬时值表达式为u=311sin 100πt(V)
D.图(甲)所示电压经原、副线圈匝数比为10∶1的理想变压器变压后,输入功率和输出功率比为10∶1
解析:由于两图中表示的电流方向都随时间变化,因此都为交流电,A错误;正弦交流电的有效值U==220 V,由于对应相同时刻,图(甲)电压比图(乙)电压大,根据有效值的定义可知,图(甲)有效值要比图(乙)有效值大,B错误;从图(甲)可知,Um=311 V,ω==100π rad/s,所以图(甲)电压的瞬时值表达式为u=311sin 100πt(V),C正确;理想变压器中输入功率和输出功率相等,所以D错误.
2.如图所示,图(甲)为一台小型发电机构造示意图,线圈逆时针转动,产生的电动势随时间变化的正弦规律图像如图(乙)所示.发电机线圈内阻为1 Ω,外接灯泡的电阻为9 Ω恒定不变,则下列说法中正确的是( C )
A.电压表的示数为6 V
B.发电机的输出功率为4 W
C.在1×10-2 s时刻,穿过线圈的磁通量最大
D.在1×10-2 s时刻,穿过线圈的磁通量变化率最大
解析:由Em=6V,则有效值E==6 V,电压表示数U=E=×6 V= 5.4 V,故A错误;灯泡消耗的功率为P==W=3.24 W,则发电机的输出功率为3.24 W,故B错误;在1×10-2 s时刻,线圈处于中性面位置,故穿过线圈的磁通量最大,穿过线圈的磁通量变化率为零,故C正确,D错误.
3.如图所示的空间存在一匀强磁场,其方向垂直于纸面向里,磁场的右边界为MN,在MN右侧有一矩形金属线圈abcd,ab边与MN重合.现使线圈以ab边为轴按图示方向匀速转动(从上往下看为顺时针转动),将a,b两端连到示波器的输入端,若ab边中电流从a到b为正,则从示波器观察到的ab中电流随时间变化的图形是( D )
解析:先将右侧磁场补全,即矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,会产生正弦式交变电流,由楞次定律可知,电流从0开始,沿负向,可画出完整电流随时间变化的图形,在此基础上,去掉右侧磁场,故需将完整图形中每个周期的前周期及后周期图形去掉,选项D正确.
4.如图(甲)所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1,b是原线圈的中心抽头,图中电表均为理想的交流电表,定值电阻R=10 Ω,其余电阻均不计.从某时刻开始在原线圈c,d两端加上如图(乙)所示的交变电压.下列说法正确的是( B )
A.当单刀双掷开关与a连接时,电压表的示数为31.1 V
B.当单刀双掷开关与b连接且在0.01 s时,电流表示数为4.4 A
C.当单刀双掷开关由a拨向b时,副线圈输出电压的频率变为25 Hz
D.当单刀双掷开关由a拨向b时,原线圈的输入功率变小
