2012年高考物理復習 交變電流 傳感器（二）

1、交變電流 傳感器（二）【疑難應用】450OL例1（2011安徽）19如圖所示的區(qū)域內有垂直于紙面的勻強磁場，磁感應強度為B。電阻為R、半徑為L、圓心角為45的扇形閉合導線框繞垂直于紙面的O軸以角速度勻速轉動（O軸位于磁場邊界）。則線框內產(chǎn)生的感應電流的有效值為A B C D答案：D解析：交流電流的有效值是根據(jù)電流的熱效應得出的，線框轉動周期為T，而線框轉動一周只有T/4的時間內有感應電流，則有，所以。D正確。例2（2011全國理綜）17.如圖，一理想變壓器原副線圈的匝數(shù)比為1：2；副線圈電路中接有燈泡，燈泡的額定電壓為220V，額定功率為22W；原線圈電路中接有電壓表和電流表。現(xiàn)閉合開關，燈泡

2、正常發(fā)光。若用U和I分別表示此時電壓表和電流表的讀數(shù)，則（ ）A. B. C. D.解析：主要考查理想變壓器原副線圈電壓、電流與匝數(shù)的關系。U2=220V，根據(jù)U1：U2=n1:n2得，U1=110V。I2=P/U2=0.1A，根據(jù)I1：I2= n2：n1得I1=0.2A。所以正確答案是A。例3. （2010 全國卷2）19. 圖中為一理想變壓器，其原線圈與一電壓有效值不變的交流電源相連：P為滑動頭?，F(xiàn)令P從均勻密繞的副線圈最底端開始，沿副線圈勻速上滑，直至白熾燈L兩端的電壓等于其額定電壓為止。用表示流過原線圈的電流，表示流過燈泡的電流，表示燈泡兩端的電壓，表示燈泡消耗的電功率（這里的電流、電

3、壓均指有效值：電功率指平均值）。下列4個圖中，能夠正確反映相應物理量的變化趨勢的是 答案：BC解析：副線圈是均勻密繞的且滑動頭勻速上滑，說明副線圈的匝數(shù)在均勻增大，由變壓器的變壓比，得均勻增大（k為單位時間增加的匝數(shù)），C正確。燈泡兩端的電壓由零增大時其電阻增大，描繪的伏安特曲線為B。燈泡的功率先增大的快（電阻?。┖笤龃蟮穆娮璐螅珼錯誤。原線圈功率等于燈泡功率是增大的，所以原線圈電流一定增大，A錯誤。例4（2010 廣東）19.圖7是某種正弦式交變電壓的波形圖，由圖可確定該電壓的A.周期是0.01S B.最大值是311V C.有效值是220V D.表達式為U=220sin100t（V）

4、解析：由圖知：最大值Um=311V有效值周期T=0.02s 表達式 選BC。例5. （2009年四川卷）17.如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10：1，R120 ，R230 ，C為電容器。已知通過R1的正弦交流電如圖乙所示，則A.交流電的頻率為0.02 HzB.原線圈輸入電壓的最大值為200 VC.電阻R2的電功率約為6.67 WD.通過R3的電流始終為零答案：C解析：根據(jù)變壓器原理可知原副線圈中電流的周期、頻率相同，周期為0.02s、頻率為50赫茲，A錯。由圖乙可知通過R1的電流最大值為Im1A、根據(jù)歐姆定律可知其最大電壓為Um20V，再根據(jù)原副線圈的電壓之比等于匝數(shù)之比可知原線圈

5、輸入電壓的最大值為200 V、B錯；因為電容器有通交流、阻直流的作用，則有電流通過R3和電容器，D錯；根據(jù)正弦交流電的峰值和有效值關系并聯(lián)電路特點可知電阻R2的電流有效值為I、電壓有效值為UUm/V，電阻R2的電功率為P2UIW、C對。例6. （2009年福建卷）16.一臺小型發(fā)電機產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的正弦規(guī)律圖象如圖甲所示。已知發(fā)電機線圈內阻為5.0，則外接一只電阻為95.0的燈泡，如圖乙所示，則A.電壓表的示數(shù)為220v B.電路中的電流方向每秒鐘改變50次C.燈泡實際消耗的功率為484w D.發(fā)電機線圈內阻每秒鐘產(chǎn)生的焦耳熱為24.2J答案：D解析：電壓表示數(shù)為燈泡兩端電壓的有效值,

6、由圖像知電動勢的最大值Em=V，有效值E=220V，燈泡兩端電壓，A錯；由圖像知T=0.02S，一個周期內電流方向變化兩次，可知1s內電流方向變化100次，B錯；燈泡的實際功率,C錯；電流的有效值，發(fā)電機線圈內阻每秒鐘產(chǎn)生的焦耳熱為，D對。【疑難檢測】一選擇題1（2011天津）4在勻強磁場中，一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉軸勻速轉動，如圖1所示，產(chǎn)生的交變電動勢的圖象如圖2所示，則 At =0.005s時線框的磁通量變化率為零Bt =0.01s時線框平面與中性面重合C線框產(chǎn)生的交變電動勢有效值為311VD線框產(chǎn)生的交變電動勢的頻率為100Hz2（2011山東）20.為保證用戶電壓穩(wěn)定在220

7、V，變電所需適時進行調壓，圖甲為變壓器示意圖。保持輸入電壓不變，當滑動接頭P上下移動時可改變輸出電壓。某此檢測得到用戶電壓隨時間t變化的曲線如圖乙所示。以下正確的是 （ ）A. B.C.為使用戶電壓穩(wěn)定在220V，應將P適當下移D.為使用戶電壓穩(wěn)定在220V，應將P適當上移3（2010 天津卷）7.為探究理想變壓器原、副線圈電壓、電流的關系，將原線圈接到電壓有效值不變的正弦交流電源上，副線圈連接相同的燈泡L1、L2，電路中分別接了理想交流電壓表V1、V2和理想交流電流表A1，A2，導線電阻不計，如圖所示。當開關S閉合后 A. A1示數(shù)變大，A1與A2示數(shù)的比值不變B. A1示數(shù)變大，A1與A2

8、示數(shù)的比值變大C. V2示數(shù)變小，V1與V2示數(shù)的比值變大D. V2示數(shù)不變，V1與V2示數(shù)的比值不變4.（2010 重慶卷）17.輸入電壓為220V，輸出電壓為36V的變壓器副線圓燒壞，為獲知此變壓器原、副線圈匝數(shù)，某同學拆下燒壞的副線圈，用絕緣導線在鐵芯上新繞了5匝線圈，如題17圖所示，然后將原線圈接到220V交流電源上，測得新繞線圈的端電壓為1V，按理想變壓器分析，該變壓器燒壞前的原、副線圈匝數(shù)分別為：A 1100、360 B 1100、180 C 2200、180 D 220、3605（2010 江蘇卷）7.在如圖多事的遠距離輸電電路圖中，升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器，發(fā)電廠的

9、輸出電壓和輸電線的電阻均不變，隨著發(fā)電廠輸出功率的增大，下列說法中正確的有A升壓變壓器的輸出電壓增大B降壓變壓器的輸出電壓增大C輸電線上損耗的功率增大D輸電線上損耗的功率占總功率的比例增大6（2010 福建卷）13中國已投產(chǎn)運行的1000kV特高壓輸電是目前世界上電壓最高的輸電工程。假設甲、乙兩地原采用500kV的超高壓輸電，輸電線上損耗的電功率為P。在保持輸送電功率和輸電線電阻都不變的條件下，現(xiàn)改用1000kV特高壓輸電，若不考慮其他因素的影響，則輸電線上損耗的電功率將變?yōu)锳P/4 BP/2 C2P D4P7.（2010 山東卷）19一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10：1，原線圈輸入電壓的

10、變化規(guī)律如圖甲所示，副線圈所接電路如圖乙所示，P為滑動變阻器的觸頭。 A副線圈輸出電壓的頻率為50Hz B副線圈輸出電壓的有效值為31V CP向右移動時，原、副線圈的電流比減小 DP向右移動時，變壓器的輸出功率增加 8（2010 浙江卷）17. 某水電站，用總電阻為2.5的輸電線輸電給500km外的用戶，其輸出電功率是3106KW。現(xiàn)用500kV電壓輸電，則下列說法正確的是A. 輸電線上輸送的電流大小為2105AB. 輸電線上由電阻造成的損失電壓為15kVC. 若改用5kV電壓輸電，則輸電線上損失的功率為9108KWD. 輸電線上損失的功率為PU2/r，U為輸電電壓，r為輸電線的電阻9（200

11、9年廣東物理）9圖為遠距離高壓輸電的示意圖。關于遠距離輸電，下列表述正確的是A增加輸電導線的橫截面積有利于減少輸電過程中的電能損失B高壓輸電是通過減小輸電電流來減小電路的發(fā)熱損耗C在輸送電壓一定時，輸送的電功率越大，輸電過程中的電能損失越小D高壓輸電必須綜合考慮各種因素，不一定是電壓越高越好10（2009年江蘇物理）6如圖所示，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為1：5，原線圈兩端的交變電壓為 氖泡在兩端電壓達到100V時開始發(fā)光，下列說法中正確的有 A開關接通后，氖泡的發(fā)光頻率為100Hz B開關接通后，電壓表的示數(shù)為100 V C開關斷開后，電壓表的示數(shù)變大 D開關斷開后，變壓器的輸出功率不變1

12、1（2009年海南物理）9一臺發(fā)電機最大輸出功率為4000kW,電壓為4000V，經(jīng)變壓器升壓后向遠方輸電。輸電線路總電阻到目的地經(jīng)變壓器降壓，負載為多個正常發(fā)光的燈泡（220V、60W）。若在輸電線路上消耗的功率為發(fā)電機輸出功率的10%,變壓器和的耗損可忽略，發(fā)電機處于滿負荷工作狀態(tài)，則A原、副線圈電流分別為和20AB原、副線圈電壓分別為和220VC和的變壓比分別為1：50和40：1D有盞燈泡（220V、60W）正常發(fā)光12（2009年寧夏卷）19.如圖所示，一導體圓環(huán)位于紙面內，O為圓心。環(huán)內兩個圓心角為90的扇形區(qū)域內分別有勻強磁場，兩磁場磁感應強度的大小相等，方向相反且均與紙面垂直。導

13、體桿OM可繞O轉動，M端通過滑動觸點與圓環(huán)良好接觸。在圓心和圓環(huán)間連有電阻R。桿OM以勻角速度逆時針轉動，t=0時恰好在圖示位置。規(guī)定從a到b流經(jīng)電阻R的電流方向為正，圓環(huán)和導體桿的電阻忽略不計，則桿從t=0開始轉動一周的過程中，電流隨變化的圖象是13（2009年山東卷）19某小型水電站的電能輸送示意圖如下。發(fā)電機的輸出電壓為200V，輸電線總電阻為r，升壓變壓器原副線圈匝數(shù)分別為n，n2。降壓變壓器原副線匝數(shù)分別為n3、n4（變壓器均為理想變壓器）。要使額定電壓為220V的用電器正常工作，則ABC升壓變壓器的輸出電壓等于降壓變壓器的輸入電壓D升壓變壓器的輸出功率大于降壓變壓器的輸入功率二填空

14、題14（2011海南）11.如圖：理想變壓器原線圈與10V的交流電源相連，副線圈并聯(lián)兩個小燈泡a和b，小燈泡a的額定功率為0.3w，正常發(fā)光時電阻為30可，已知兩燈泡均正常發(fā)光，流過原線圈的電流為0.09A，可計算出原、副線圈的匝數(shù)比為_，流過燈泡b的電流為_A,15（2009年天津卷） 9.（6分）（1）如圖所示，單匝矩形閉合導線框abcd全部處于磁感應強度為B的水平勻強磁場中，線框面積為S，電阻為R。線框繞與cd邊重合的豎直固定轉軸以角速度勻速轉動，線框中感應電流的有效值I= 。線框從中性面開始轉過的過程中，通過導線橫截面的電荷量q= 。16（2009年海南）12鉗型表的工作原理如圖所示。當通有交流電的導線從環(huán)形鐵芯的中間穿過時，與繞在鐵芯上的線圈相連的電表指針會發(fā)生偏轉。由于通過環(huán)形鐵芯的磁通量與導線中的電流成正比，所以通過偏轉角度的大小可以測量導線中的電流。日常所用交流電的頻率在中國和英國分別為50Hz和60Hz。現(xiàn)用一鉗型電流表在中國測量某一電流，電表讀數(shù)為10A；若用同一電表在英國測