变压器、交流电与远距离输电专题训练

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共13题,约3980字。
  变压器 交流电与远距离输电
  (限时:45分钟)
  一、单项选择题
  1.(2013•福建•15)如图1所示,实验室一台手摇交流发电机,内阻r=1.0 Ω,外接R=9.0 Ω的电阻.闭合开关S,当发电机转子以某一转速匀速转动时,产生的电动势e=102sin 10πt (V),则 (  )
  图1
  A.该交变电流的频率为10 Hz
  B.该电动势的有效值为102 V
  C.外接电阻R所消耗的电功率为10 W
  D.电路中理想交流电流表的示数为1.0 A
  答案 D
  解析 由e=102sin 10πt (V)知电动势的有效值E有=Em2=1022 V=10 V,故B选项错误;电路中的理想电流表示数为电流的有效值:I有=E有r+R=1.0 A,故D选项正确;电阻R消耗的电功率P=I2有•R=9.0 W,故C选项错误;交流电的角速度ω=10π rad/s,所以频率f=ω2π=5 Hz,故A选项错误.
  2.如图2甲所示,在匀强磁场中有一个匝数n=10的矩形线圈匀速转动,转轴O1O2垂直于磁场方向,线圈电阻为5 Ω.从图甲所示位置开始计时,通过线圈平面的磁通量随时间变化的图象如图乙所示,那么 (  )
  图2
  A.在t=0.2 s时,线圈中的感应电流改变方向
  B.在t=0.4 s时,线圈中的感应电动势为零
  C.线圈转过60°时的感应电流为3π A
  D.线圈转动过程中消耗的电功率为10π2 W
  答案 D
  解析 当线圈与磁场方向平行时,磁通量为零,但感应电动势最大,当线圈与磁场方向垂直时,磁通量最大,但感应电动势为零,由此可知在t=0.2 s时,线圈的磁通量为零,感应电动势最大,感应电流方向不改变,选项A错误;同理,在t=0.4 s时,感应电动势最大,选项B错误;线圈转动的角速度为ω=2πT=5π rad/s,感应电动势峰值为Em=nBSω=nωΦm=10π V,感应电流瞬时值表达式为i=EmRcos ωt,因此线圈转过60°时感应电流为I=10π5cos 60°=π A,选项C错误;电压的有效值为U=Em2=52π V,电功率为P=U2R=10π2 W,选项D正确.
  3.一般发电机组输出的电压在十千伏上下,不符合远距离输电的要求.要在发电站内用升压变压器,升压到几百千伏后再向远距离输电.到达几百千米甚至几千千米之外的用电区之后,再经“一次高压变电站”“二次变电站”降压.已知经低压变电站降压变压器(可视为理想变压器)后供给某小区居民的交流电u=2202sin 100πt V,该变压器原、副线圈匝数比为50∶1,则 (  )
  A.原线圈上的电压为11 0002 V
  B.原线圈中电流的频率是100 Hz
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