电工基础习题(三,四)

习题三

一、判断题

1．电容器就是电容量。（ × ）

2．电容的大小与电容器的电压有关。（ × ）

3．电容器充、放电过程中，两端的电压不能突变。（ √ ） 4．电容器放电的过程实质就是释放电荷的过程。（ × ）

注：是两极板正、负电荷中和的过程。

5．电容器既可储存电能，也会消耗电能。（ × ） 6．电容器储存的电场能与其两端所加的电压成正比。（ × ）

7．同等容量的电容器，哪个电容器的电压高，则哪个所带的电荷量越多。（ √ ） 8．在电容串联电路中，总电容一定大于其中最大的那个电容。（ × ） 9．在电容串联电路中，总电容一定小于其中最小的那个电容。（ √ ） 10．在电容串联电路中，电容的电压与电容的大小成正比。（ × ） 11．若干个电容器串联时，电容越小的电容器所带的电荷量也越少。（ × ） 12．在电容并联电路中，总电容一定大于其中最大的那个电容。（ √ ） 13．在电容并联电路中，总电量等于其中任何一个电容的电量。（ × ） 14．若干个电容器并联时，电容越小的电容器所带的电荷量也越少。（ √ ） 二、选择题

1．电容器串联使用时，总电容量将（ B ）。

A、增大 B、减小 C、不变 D、无法确定 2．C1和C2串联，下列说法不正确的是（ B ）。 A、C1和C2所带的电荷量相等

B、C1和C2所分配的电压与其电荷量成正比 C、C1和C2任一个的电容都大于等效电容

3．如题图3—1所示，当C1C2C3时，下列错误的是（ A ）。

A、U1U2U3 B、U1U2U3 C、Q1Q2Q3 D、UU1U2U3

题图3—1

4．C1（10μF/15V）和C2（20μF/25V）串联，其最大安全工作电压为（ C ）。

A、15V B、25V C、22.5V D、40V 5．电容器并联使用时，总电容量将（ A ）。

A、增大 B、减小 C、不变 D、无法确定 6．C1和C2并联，下列说法不正确的是（ B ）。 A、C1和C2所承受的电压相等

B、C1和C2所带的电荷量与其电容成反比 C、C1和C2任一个的电容都小于等效电容

7．C1（10μF/15V）和C2（20μF/25V）并联，其最大安全工作电压为（ A ）。 A、15V B、25V C、22.5V D、75V

8．两只相同的电容器并联之后的等效电容，与它们串联之后的等效电容之比为（ B ）。 A、1：4 B、4：1 C、1：2 D、2：1 三、计算题

1．标有“200μF/500V”和“300μF/250V”的两只电容器，试问哪一个所能带的电荷量更多？

答案：由QCU可知

Q1C1U1=200106500=0.1C Q2C2U2=300106250=0.075C

所以，Q1>Q2

2．四个电容器的电容量分别为C1＝C4=2μF，C2＝C3=4μF，连接如题图3—2所示。试分别求开关S打开和闭合时a、b两点间的等效电容。

题图3—2

答案：

S打开，C1与C3串联，C2与C4串联，然后两条支路再并联。 因此，C1与C3串联等效电容为C13=

24C1C34/3μF，而C2与C4串联等效电容=24C1C3等于C13，所以两条支路并联，总的等效电容为2C12，即8/3μF。

S闭合，C1与C2并联，C3与C4并联，然后两条支路再串联。

因此，C1与C2并联等效电容C12=6μF，C3与C4并联等效电容C34=6μF，两条支路串联，总的等效电容为C13/2=3μF。

3．某设备中需要一个600μF/100V的电容器，而现有若干个200μF/50V的电容器，根据应采用何种连接方法才能满足需要？

答案：

（1）从电压上看，需要现有“200μF/50V”两只串联，串联后等效电容为100μF。 （2）从容量上看，需要6组并联，所以共需要12个“200μF/50V” 电容器。

4．有两中电容器，C1为10μF/450 V，C2为50μF/300 V。（1）试问各电容器所能储存的最大电场能为多少？（2）现将它们串联后接到600V直流电路中使用是否安全？ 答案：

（1）由WC12CUC，可知 2112C1UC101064502≈1J =122112C2UC501063002≈2.25J =222电容器C1能储存的最大电场能为WC1电容器C2能储存的最大电场能为WC2（2）串联后的总电容为

CC1C21050==25/3μF

C1C21050串联后接到600V电路中，电容器C1、C2上的电压分别为

U1U50C2=600=500V

1050C1C210C1=600=100V

1050C1C2U2U可以看出，C1分配的电压远超过其额定电压，所以不能串联后接到600V直流电路中。

习题四

一、判断题

1．磁体有两个磁极，一个是N极，一个是S极；若把磁体断成两段，则一段是N极，一段是S极。（ × ）

2．地球是一个大磁体，地磁的S极在地球的北极附近。（ √ ） 3．磁力线是有方向的闭合曲线，它始于N极，终于S极。（ × ）

4．通电螺线管类似于条形磁铁，两端相当于磁铁的N极和S极，管外磁力线由N极指向S极。（ √ ）

5．如果通过某截面的磁通为零，则该截面的磁感应强度也为零。（ × ） 6．磁感应强度的大小与媒介的磁导率有关，越大，磁场越弱。（ √ ） 6．磁感应强度简称磁场越强。（ × ）

7．磁导率是一个用来表示媒介质导磁性能的物理量，不同的物质具有不同的磁导率。（ √ ）

8．两条相距较近且相互平行的通电直导体，电流同向相互吸引，电流异向相互排斥。（ √ ）

9．两条相距较近且相互平行的通电直导体，通过反向的电流时，电流在它们两者之间形成的磁场旋转方向相反。（ × ）

10．通电矩形线圈平面与磁力线垂直时，所受的电磁转矩最大。（ × ） 11．通电矩形线圈平面与磁力线垂直时，线圈的任何一边都不受力。（ × ） 12．要改变矩形线圈的转向，必须同时改变磁场方向和线圈的电流方向。（ × ） 13．在磁场中运动的导体产生感应电动势时，不一定就有感应电流。（ √ ） 14．楞次定律中“阻碍”的含意是指感应电流的磁场与线圈中原磁场方向相反。（ × ） 15．穿过线圈的磁通量越大，其感应电动势就越大。（ × ） 16．穿过线圈的磁通量变化率越大，其感应电动势就越大。（ √ ） 17．感应电流方向与感应电动势方向是关联方向。（ √ ） 18．感应电流总是与原电流方向相反。（ × ）

19．10A的直流电通过10mH的电感线圈时，储存的磁场能为0.5J。（ √ ） 20．为减少涡流损耗，变压器的铁芯不用整块金属，而用许多薄的硅钢片叠合而成。（ √ ） 21．两个线圈的绕法相同，当相对位置发生变化时，同名端可能会发生改变。（ √ ） 22．互感反映一个线圈在另一个线圈中产生互感电动势能力的大小。（ √ ） 23．变压器是利用互感原理而设计的装置。（ √ ）

24．变压器一次绕组的电流由电源决定，二次绕组的电流由负载决定。（ × ）

二、选择题

1．下列关于磁场的描述正确的是（ D ）。

A、小磁针在磁场中静止时，磁针S所指的方向就是该点的磁场方向

B、小磁针在某一空间不转动，说明小磁针所在的空间没有磁场 C、磁场中各点磁场的方向都是一致的

D、磁体间的相互作用是通过磁场进行传递的

2．缓慢转动指南针的罗盘时，罗盘内的小磁针（ B ） A、将随罗盘一起转动

B、不随罗盘一起转动，几乎仍在原来位置不动 C、将转动得比罗盘快些 D、将转动得比罗盘慢些

3．关于磁力线的描述，下列说法中正确的是（ A ）。 A、磁力线在磁场中客观存在，只不过眼睛看不见罢了

B、磁力线是一系列曲线，不可能是直线 C、有磁力线的地方不一定有磁场

4. 如题图4—1所示，甲、乙是两个磁极，根据小磁针静止时的状态可以断定（ B ） A、甲、乙都是N极 B、甲、乙都是S极 C、甲是N极，乙是S极 D、甲是S极，乙是N极

题图4—1

5．如题图4—2所示，小磁针黑色一端是N极，其中正确的是（ B ）

题图4—2

6．磁力线上任一点的（ A ）方向，就是该点的磁场方向。 A、切线 B、直线 C、曲线

7．磁力线疏密反映磁场的强弱，磁力线越疏的地方表示磁场（ C ）。 A、越强 B、越均匀 C、越弱

8．如题图4—3所示，在同一平面内有两条垂直的绝缘导线，它们通过的电流强度相同，磁感应强度可能为零的区域是（ D ）。

A、1、2 B、2、3 C、3、4 D、1、3

题图4—3

9．如题图4—4所示，小磁针的N极将（ A ）。 A、逆时针偏转90º B、顺时针偏转90º C、逆时针偏转180º D、顺时针偏转180º

题图4—4

10．通电线圈插入铁心后，它的磁场将（ B ）。 A. 减弱 B. 增强 C. 不变

11．在均匀磁场中，通过某一平面的磁通最大时，这个平面和磁力线（ C ）。 A、平行 B、斜交 C、垂直

12．在均匀磁场中，当电荷的运动方向与磁场方向（ B ）时，所受电磁力最大。 A、平行 B、垂直 C、成某一角度 13．通电直导体位于磁场中，当导体（ A ）时不受电磁力。

A、与磁场平行 B、与磁场垂直 C、与磁场成45°

14．长度为l的直导体通过电流为I，放在磁感应强度为B的均匀磁场中，受到的电磁力为F，则（ D ）。

A、F一定与l、B都垂直，l和B也一定垂直。 B、l一定与F、B都垂直，F和B的夹角为0°和以外的任意角。 C、B一定与F、l都垂直，F和l的夹角为0°和以外的任意角。 D、F一定与l、B都垂直，l和B的夹角为0°和以外的任意角。

15．如题图4—5所示，两个线圈套在同一玻璃棒上，各自都能自由滑动，开关S闭合时，这两个线圈将会（ A ）。 A、向左右分开 C、都静止不动

B、向中间靠拢

D、先向左右分开，后向中间靠拢

题图4—5

16．如题图4—6所示，磁场中通电直导体的受力情况为（ A ）。 A、垂直向上 B、垂直向下 C、水平向左 D、水平向右

题图4—6

17．如题图4—7所示，甲是铜片，乙是小磁铁，当开关S闭合后（ D ）。 A、甲将受到向左的排斥力 B、甲将受到向右的吸引力 C、乙将受到向右的排斥力 D、乙将受到向左的吸引力

题图4—7

18．长度为l的直导体通过电流为I，放在磁感应强度为B的均匀磁场中，受到的电磁力为F=BIlsin，则（ B ）。

A、F与l、B都垂直，l和B也垂直。

B、F与l、B都垂直，但l在B垂直的平面上投影为lsin。 C、F与l成夹角、但与B垂直。 D、F与B成夹角、但与l垂直。 19．下列说法中，正确的是（ D ）。

A、 一段通电导线在磁场中某处受到的电磁力大，表明该处的磁感应强度大 B、 通电导线在磁场中受力为零，磁感应强度一定为零。

C、 在磁感应强度为B的均匀磁场中放入面积为S的线框，通过线框的磁通为BS。 D、磁力线密处磁感应强度大。。

20．线圈中感应电动势的大小正比于（ C ）。

A、磁感应强度的大小 B、磁通的变化量 C、磁通的变化率

21．如题图4—8所示，当条形磁铁从线圈中抽出时，线圈中感应电流的磁场方向与原磁场方向（ B ）。

A、相反 B、相同 C、无法确定

题图4—8

22．如题图4—9所示，当条形磁铁快速插入线圈时，电阻R两端的电压（ A ）。 A、Uab0 B、Uab0 C、Uab0

题图4—9

23．如题图4—10所示，当条形磁铁快速从线圈左侧插入、右侧拨出时，电阻R的电流方向（ C ）。

A、一直为由a→b B、一直为由b→a

C、插入时为由a→b，拨出时为由b→a D、插入时为由b→a，拨出时为由a→b

题图4—10

24．如题图4—11所示，直导线中的电流为I，线框abcd在平面内向右移动，则线框感应电流的方向为（ B ）。

A、 a→b→c→d→a B、a→d→c→b→a C、不能确定

题图4—11

25．关于线圈的自感系数，下面说法正确的是（ D ）。 A、线圈的自感系数越大，自感电动势一定越大 B、线圈中电流等于零时，自感系数也等于零 C、线圈中电流变化越快，自感系数越大

D、线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁芯决定

26．如题图4—12所示，L为一个自感系数大的线圈，开关闭合后小灯能正常发光。那么，闭合和断开开关的瞬间，能观察到的现象分别是（ A ）。

A、小灯逐渐变亮，小灯立即熄灭 B、小灯立即亮，小灯立即熄灭

C、小灯逐渐变亮，小灯比原来更亮一下再慢慢熄灭 D、小灯立即亮，小灯比原来更亮一下再慢慢熄灭

题图4—12

27．如题图4—13所示电路中，A1、A2是两只相同的电流表，电感线圈L的直流电阻与电阻R阻值相等，下面判断正确的是（ D ）。

A、开关S接通的瞬间，电流表A1的读数大于A2的读数 B、开关S接通的瞬间，电流表A1的读数等于A2的读数

C、开关S接通，电路稳定后再断开的瞬间，电流表A1的读数大于A2的读数 D、开关S接通，电路稳定后再断开的瞬间，电流表A1数等于A2的读数

题图4—13

28．如题图4—14所示，当开关S闭合时，线圈L2的电压U340，则（ A ）。 A、1和4为同名端 B、 1和3为同名端 C、2和3为同名端

题图4—14

29．变压器一次、二次绕组，不能改变的是（ D ）。 A、电压 B、电流 C、阻抗 D、频率

30．变压器一次、二次绕组匝比K100，二次绕组的负载阻抗ZL=10Ω，等效到一次绕组的阻抗是（ B ）。

A、10Ω B、105Ω C、104Ω D、103Ω 三、简答与分析题

1．如题图4—15所示，试画出各图的磁力线。

a b

c d 题图4—15

2．磁通和磁感应强度有什么区别?它们之间又是什么关系?

3．螺线管所通电流方向如题图4—16所示，试标出螺线管和小磁针的极性。

题图4—16

答案：根据安培定则判定，螺线管磁场左边为N极，右边为S极，故此可以标出小磁针的极性。

4．如题图4—17所示，根据小磁针指向和电流磁场的极性，判断并标出线圈中电流的方向。

a） b）

题图4—17

5．磁感应强度和磁场强度有什么区别？它们之间又有什么关系？ 6．在题图4—18中，标出电流产生的磁场方向或电源的正负极性。

a） b） c）

题图4—18

7．如题图4—19所示，画出图中各通电导体的受力方向。

a） b） c）

题图4—19

8．如题图4—20所示，接通电源后，通电螺线管右边的条形磁铁向右偏，请在条形磁铁下方相应位置分别标出条形磁铁的N极、S极。

题图4—20

9．有报纸曾报道过一则消息：上海的信鸽从内蒙古放飞后，历经20余天，返回上海市自己的巢。信鸽这种惊人的远距离辨认方向的本领，实在令人称奇。人们对信鸽有高超的认路本领的原因，提出以下猜想： （1）信鸽对地形地貌有极强的记忆力；（2）信鸽能发射并接受某种超声波；（3）信鸽能发射并接收某种次声波；（4）信鸽体内有某种磁性物质，它能借助于地磁场辨别方向。 你认为上述猜想中正确的是 4 。 试对其中一种猜想进行探究，你探究的方法是：

10．某蔬菜大棚使用一种温度自动报警器，如题图4—21所示，在水银温度计里封入一段金属丝，当温度达到金属丝下端所指的温度时，电铃就响起来，发出报警信号。请说明它的工作原理。

题图4—21

答案：这相当于一个电磁继电器，当温度升高到金属丝下端所指温度时，控制电路被接通，电磁铁有磁性吸引衔铁，电铃电路触点开关闭合，电铃响报警。

11．如题图4—22所示， 已分别标出了电流I、磁感应强度B和电磁力F三个物理量中的两个物理量，试标出第三个物理量的方向。

a） b） c）

题图4—22

答案：根据左手定则判定，a）图电流穿入纸面；b）图磁场竖直向上； c）图受力水平向左。

12．如题图4—23所示， 已分别标出了电流I、磁感应强度B和运动速度v三个物理量中的两个物理量，试标出第三个物理量的方向。

a） b） c）

题图4—23

答案：根据右手定则判定，a）图电流穿出纸面；b）图磁场竖直向下； c）图运动水平向左。

四、计算题

1．为了安全，机床上照明灯电压一般设为36V，如果电源电压为380V，所用变压器一次线圈的匝数为1500匝，问二次线圈应该绕多少匝？

解：二次线圈的匝数

N2U136N11500=142匝 U23802．如题图4—24所示，某交流信号源的输出电压US=74V，其内阻R0=144Ω，负载电阻RL=4Ω。试求：（1）若负载与信号源直接连接，负载上获得的功率为多少？（2）若要负载获得最大功率，用变压器进行阻抗变换，则变压器的匝比应该为为多少？阻抗变换后负载

上获得的最大功率为多少？

题图4—24

解：（1）由图可得负载上的功率为：

US74R=PI2RL=RRL14444=1W

L0（2）加入变压器进行阻抗变换，折算到原边的等效阻抗为RL，根据负载获得最大功率的条件，可知RL=R0（负载等于内阻），则

''22N1'=R0=RLNRL 2故变压器的匝数比为

2N1N2R0144=6 RL4此时，负载上获得的最大功率为

US'74'2'PIRLR144=9.5W RR'L144144L0

22