2010高中物理《交流电》专题复习试题
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共10题,约1940字。
2010高中物理专题
交流电
例1:给额定功率60W、额定电压220V的白炽灯加上如图所示的电压,恰使灯正常发光,则所加电压U0的大小约为 ( )
A. 220V B. 310V C. 350V D. 440V
解:所加电压的周期为 20× 10 -3s = 8ms
设电灯的电阻为R,加上图示的电压时的功率为PL,
PLt2 = (U02 /R)t1 +0 (式中t1 = 8ms t2 =20 ms)
由题意 PL= (U02 /R)t1/t2= U额2 /R =60W
U02 = U额2 t2/t 1 =2202 ×20/8 =1102 ×10
∴ U0≈350V C
例2:如图是一个理想变压器的电路图,若A、B两点接交流电压U时,五个相同的灯泡均正常发光,则原、副线圈的匝数比为: ( )
A. 5 1 B. 1 5 C. 4 1 D. 1 4
解:设灯泡正常发光的电流为I,
则原、副线圈的电流分别为I和4I,如图示。
所以原、副线圈的匝数比为 4 1 C
例3.如图所示,abcd是交流发电机的矩形线圈, ab=30cm,b, 共50匝, 它在B=0.8T的匀强磁场中绕中心轴OO′顺时针方向匀速转动,转速为480r/min,线圈的总电阻为r=1Ω,外电阻为R=3 Ω,试求:
1. 若线圈从图示位置开始计时,沿abcd流动
的方向为正方向,画出交流电流的图象.
2. 线圈从图示位置转过1/4 转的过程中,
电阻R上产生的热量和通过导线截面
的电量
3.电流表和电压表的读数
4.从图示位置转过180°过程中
的平均感应电动势
解:从中性面开始计时有 e=E m sin ω t ,其中Em = NB ω S,
ω=2πn=2 π ×480/60=16π,∴ Em = NBωS =60.3V,Im = Em /(R+r)=15.1A
注意到从开始转动时产生的感应电流沿dcbad方向,与规定方向相反,为负值。∴i = - Im sinω t= -15.1 sin 16πt (A)
T=2π/ω=1/8 s
图线如图示
2. 有效值为
转过900的过程中电阻R上产生的热量为Q=I2 R t= I2 R T/4=10.7J
感应电流的平均值为
转过900的过程中通过导线横截面的电量为
3.电流表和电压表的读数I=10.7A
4. 求从图示位置转过180°过程中的平均感应电动势
解:由法拉第电磁感应定律
例4. 如图所示,一个变压器(可视为理想变压器)的原线圈接在220V的市电上,向额定电压为1.80×104V的霓虹灯供电,使它正常发光.为了安全,需在原线圈回路中接入熔断器,使副线圈电路中电流超过12mA时,熔丝就熔断.
(1)熔丝的熔断电流是多大? (2)当副线圈电路中电流为10mA时.变压器的输入
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