2023高考物理一輪復習高頻考點強化訓練專題17 交流電的產(chǎn)生及描述、理想變壓器與遠距離輸電（解析版）

專題17交流電的產(chǎn)生及描述、理想變壓器與遠距離輸電1.(2021·北京市豐臺區(qū)二模)某交變電動勢瞬時值表達式e＝10sin(2πt)V，則()A.交變電流的頻率為2HzB.交變電流的周期為0.25sC.交變電動勢的有效值為10VD.當t＝0.25s時，感應電動勢為10V【答案】D【解析】交變電動勢瞬時值表達式e＝10sin(2πt)V，可知ω＝2π，則交變電流的周期T＝eq\f(2π,ω)＝1s，頻率為f＝eq\f(1,T)＝1Hz，選項A、B錯誤；交變電動勢瞬時值表達式e＝10sin(2πt)V，可知交變電動勢的最大值為10V，則有效值為eq\f(10,\r(2))V＝5eq\r(2)V，選項C錯誤；當t＝0.25s時，感應電動勢為e＝10sineq\f(π,2)V＝10V，選項D正確。2.(2021·安徽合肥市第二次教學質(zhì)檢)如圖所示，矩形線圈處在磁感應強度大小為B、方向水平向右的勻強磁場中，線圈通過電刷與定值電阻R及理想電流表相連接，線圈繞中心軸線OO′以恒定的角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，t＝0時刻線圈位于與磁場平行的位置。已知線圈的匝數(shù)為n、面積為S、阻值為r。則下列說法正確的是()A.t＝0時刻流過電阻R的電流方向向左B.線圈中感應電動勢的瞬時表達式為e＝nBSωsinωtC.線圈轉(zhuǎn)動的過程中，電阻R兩端的電壓為eq\f(nBSωR,R＋r)D.從t＝0時刻起，線圈轉(zhuǎn)過60°時電阻R兩端的電壓為eq\f(nBSωR,2（R＋r）)【答案】D【解析】t＝0時刻線框與磁場方向平行，即線框的速度與磁場方向垂直，由右手定則可知，流過電阻R的電流方向向右，故A錯誤；從與中性面垂直的位置開始計時，感應電動勢隨時間按余弦規(guī)律變化，且最大感應電動勢Em＝nBSω，所以感應電動勢的瞬時值表達式為e＝nBSωcosωt，故B錯誤；線圈轉(zhuǎn)過的過程中，最大感應電動勢Em＝nBSω，則產(chǎn)生的感應電動勢的有效值為E＝eq\f(\r(2),2)nBSω，因此電阻R兩端的電壓為U＝eq\f(\r(2)nBSωR,2（R＋r）)，故C錯誤；線圈從t＝0開始轉(zhuǎn)過60°時，電阻R兩端的電壓為UR＝eq\f(nBSωcos60°·R,R＋r)＝eq\f(nBSωR,2（R＋r）)，故D正確。3.(2021·云南省師大附中第五次月考)阻值為100Ω的純電阻元件通以如圖所示的交流電，則該元件的發(fā)熱功率為()A.121W B.302.5WC.484W D.605W【答案】B【解析】電熱Q＝eq\f(U2,R)T，代入數(shù)據(jù)得eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(110\r(2),\r(2))))2,R)×0.01＋eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(220\r(2),\r(2))))2,R)×0.01＝eq\f(U2,R)×0.02，解得電壓有效值為U＝174V，發(fā)熱功率P＝eq\f(U2,R)＝302.5W，故選項B正確。4.(2021·1月河北學業(yè)水平選擇性考試模擬演練，4)如圖所示，理想變壓器原線圈匝數(shù)為1100匝，接有一阻值為R的電阻，電壓表V1示數(shù)為110.0V。副線圈接有一個阻值恒為RL的燈泡，繞過鐵芯的單匝線圈接有一理想電壓表V2，示數(shù)為0.10V。已知RL∶R＝4∶1，則副線圈的匝數(shù)為()A.225B.550C.2200D.4400【答案】C【解析】因為電壓表V2的示數(shù)為0.10V，由變壓器原副線圈匝數(shù)與電壓之間的關系，可知原線圈的輸入電壓為U1＝110V；根據(jù)電路連接，可知原線圈中的電流I1＝eq\f(UR,R)；副線圈兩端電壓為U2，電流為I2＝eq\f(U2,RL)，又U1I1＝U2I2，RL∶R＝4∶1，聯(lián)立得U2＝220V，由eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)得，n2＝2200，故C正確。5.(多選)(2021·寧夏石嘴山市4月模擬)如圖所示，理想變壓器T的原線圈接在電壓為U的交流電源兩端，P為滑動變阻器的滑片，RT為熱敏電阻，其阻值隨溫度升高而減小，下列說法正確的是()A.P向左滑動時，變壓器的輸出電壓變大B.若P向左滑動時，RT阻值保持不變，則變壓器的輸入功率變大C.若P保持不變，RT溫度升高時，則燈L變暗D.RT溫度升高時，適當向右滑動P可能保持燈L亮度不變【答案】CD【解析】P向左滑動時，變壓器原線圈電壓和原副線圈的匝數(shù)比均不變，輸出電壓不變，故A錯誤；P向左滑動時，則滑動變阻器電阻變大，而RT阻值保持不變，所以副線圈回路總電阻增大，根據(jù)P＝eq\f(U2,R總)知變壓器的輸出功率減小，所以變壓器的輸入功率也變小，故B錯誤；若P保持不變，RT溫度升高時，熱敏電阻的阻值減小，副線圈回路總電阻減小，總電流增大，滑動變阻器的分壓增大，燈L兩端電壓減小，燈L變暗，故C正確；RT溫度升高時，熱敏電阻阻值減小，適當向右滑動P，可能使燈L分壓不變，從而保持燈的亮度不變，故D正確。6.(多選)(2021·山東濟南市高考模擬)如圖所示為一臺小型發(fā)電機結(jié)構(gòu)示意圖，線圈繞垂直勻強磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動，通過電刷接有一盞小燈泡。已知線圈匝數(shù)為N，內(nèi)阻為r，轉(zhuǎn)動的周期為T，小燈泡的電阻為9r，電壓表的示數(shù)為U。從圖示位置開始計時，下列說法中正確的是()A.從開始計時到t＝eq\f(T,4)過程中，通過燈泡的電荷量為eq\f(UT,36r)B.從開始計時到t＝eq\f(T,2)過程中，燈泡消耗的電能為eq\f(U2T,18r)C.線圈產(chǎn)生的電動勢瞬時值表達式為e＝eq\r(2)Ucoseq\f(2π,T)tD.線圈轉(zhuǎn)動過程中穿過線圈的磁通量的最大值為eq\f(5\r(2)UT,9Nπ)【答案】BD【解析】由題意可知U＝eq\f(9r,r＋9r)E，得E＝eq\f(10,9)U，最大感應電動勢為Emax＝eq\f(10\r(2),9)U，又Em＝NBSω＝NBS·eq\f(2π,T)，得NBS＝eq\f(10\r(2)UT,2×9π)＝eq\f(5\r(2)UT,9π)，從開始計時到t＝eq\f(T,4)過程中，通過燈泡的電荷量為q＝eq\f(NΔΦ,10r)＝eq\f(NBS,10r)＝eq\f(5\r(2)UT,9π×10r)＝eq\f(\r(2)UT,18πr)，故A錯誤；電路中的電流為I＝eq\f(U,9r)，則從開始計時到t＝eq\f(T,2)過程中，燈泡消耗的電能為E＝I2×9r×eq\f(T,2)＝eq\f(U2,81r2)×9r×eq\f(T,2)＝eq\f(U2T,18r)，故B正確；線圈產(chǎn)生的電動勢瞬時值表達式為e＝Emaxcosωt＝eq\f(10\r(2),9)Ucoseq\f(2π,T)t，故C錯誤；線圈轉(zhuǎn)動過程中穿過線圈的磁通量的最大值為Φmax＝BS＝eq\f(5\r(2)UT,9Nπ)，故D正確。7.(2021·山東濟南市期末學習質(zhì)量評估)理想變壓器連接燈泡和滑動變阻器的電路如圖所示，M、N端連接一個穩(wěn)壓交流電源，三個相同燈泡L1、L2和L3接入電路中發(fā)光，當滑動變阻器的滑片P向上移動時，下列說法正確的是()A.燈泡L1變亮，L2變暗 B.燈泡L1、L2都變亮C.燈泡L2、L3都變亮 D.電源輸出功率減小【答案】B【解析】設M、N兩端穩(wěn)壓交流電源的電壓有效值為U，原線圈兩端的電壓為U1，電流為I1，副線圈兩端的電壓為U2，電流為I2，原副線圈的匝數(shù)比n1∶n2＝k，燈泡的電阻都為R，根據(jù)歐姆定律，可得副線圈兩端的電壓為U2＝I2eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(R＋R并))，根據(jù)eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)＝k，得原線圈兩端的電壓為U1＝kU2＝kI2eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(R＋R并))，根據(jù)eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)＝eq\f(1,k)，解得I1＝eq\f(1,k)I2，根據(jù)歐姆定律，可得L1兩端的電壓U1′＝I1R＝eq\f(I2R,k)，則穩(wěn)壓交流電源的電壓為U＝U1′＋U1＝I2eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(R,k)＋k\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(R＋R并))))，當滑動變阻器的滑片P向上移動時，其電阻減小，則R并電阻減小，所以總電阻減小，而穩(wěn)壓交流電源的電壓U不變，所以電流I2變大，則L2變亮；原線圈的電流I1＝eq\f(1,k)I2也增大，所以L1變亮，其兩端的電壓變大，所以原線圈兩端的電壓減小，則副線圈兩端的電壓減小，而L2的電壓變大，所以L3與滑動變阻器并聯(lián)部分的電壓減小，所以L3變暗，B正確，A、C錯誤；因為原線圈的電流增大，穩(wěn)壓交流電源的電壓不變，根據(jù)P＝UI1，可知電源輸出功率增大，D錯誤。8.(多選)(2021·四川成都市第二次診斷)如圖(a)為一交流發(fā)電機示意圖，線圈abcd在勻強磁場中繞固定軸OO′沿順時針方向勻速轉(zhuǎn)動，圖(b)是該發(fā)電機的電動勢隨時間t按余弦規(guī)律變化的圖象。已知線圈電阻為2.5Ω，定值電阻R＝10Ω，電表均為理想交流電表。由此可以判定()A.電流表讀數(shù)為0.8AB.電壓表讀數(shù)為10VC.t＝0.1s時刻，穿過線圈的磁通量為零D.0～0.05s內(nèi)，通過電阻R的電荷量為0.04C【答案】AC【解析】電動勢有效值為E＝eq\f(Em,\r(2))＝10V，電流表的讀數(shù)I＝eq\f(E,R＋r)＝eq\f(10,10＋2.5)A＝0.8A，電壓表讀數(shù)U＝IR＝8V，選項A正確，B錯誤；t＝0.1s時刻，感應電動勢最大，此時穿過線圈的磁通量為零，選項C正確；0～0.05s內(nèi)，通過電阻R的電荷量為q＝eq\f(\o(E,\s\up6(－)),（R＋r）)Δt，eq\o(E,\s\up6(－))＝eq\f(NBS,Δt)＝eq\f(Em,ωΔt)＝eq\f(TEm,2πΔt)，則q＝eq\f(TEm,2π（R＋r）)＝eq\f(0.2×10\r(2),2π（10＋2.5）)C＝eq\f(2\r(2),25π)C，選項D錯誤。9.(多選)(2021·云南昆明市4月教學質(zhì)量檢測)如圖甲所示的電路中，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為10∶1，原線圈的輸入電壓u隨時間t變化的圖象如圖乙所示，D為理想二極管，R為電阻箱，當電阻箱阻值R＝11Ω時，下列說法正確的是()A.原線圈的輸入電壓頻率為50HzB.電阻箱R兩端電壓的有效值為11VC.電阻箱R消耗的功率為22WD.若電阻箱R阻值變小，原線圈中的電流變小【答案】AC【解析】由題圖乙可知，T＝0.02s，f＝eq\f(1,T)＝eq\f(1,0.02)Hz＝50Hz，故A正確；原線圈電壓的有效值為U1＝eq\f(220\r(2),\r(2))V＝220V，由變壓比可知，副線圈兩端的電壓U2＝22V，由于二極管具有單向?qū)щ娦?，由電流的熱效應可知，eq\f(Ueq\o\al(2,R),R)T＝eq\f(Ueq\o\al(2,2),R)·eq\f(T,2)，解得UR＝11eq\r(2)V，故B錯誤；PR＝eq\f(Ueq\o\al(2,R),R)＝eq\f(（11\r(2)）2,11)W＝22W，故C正確；若電阻箱R阻值變小，由于原線圈電壓不變和變壓器匝數(shù)比不變，所以副線圈的電壓不變，所以副線圈中的電流變大，則原線圈中的電流變大，故D錯誤。10.(多選)(2021·河北邯鄲市上學期期末)如圖所示，交流發(fā)電機的線圈繞垂直于勻強磁場的水平軸逆時針勻速轉(zhuǎn)動，每秒轉(zhuǎn)動10轉(zhuǎn)，線圈從圖示位置開始計時，電流表的示數(shù)為1A，已知線圈匝數(shù)為500匝，線圈內(nèi)阻r＝1.0Ω，外接電阻R＝9.0Ω，以下判斷正確的是()A.圖示時刻交變電流方向為ADCBAB.通過線圈磁通量的最大值為eq\f(\r(2),π)×10－3WbC.t＝eq\f(5,16)s時線圈磁通量的變化率為eq\f(\r(2),50)Wb/sD.t＝eq\f(9,16)s時外接電阻R所消耗的電功率為10W【答案】AB【解析】由右手定則可知，圖示時刻電流方向為ADCBA，故A正確；電動勢的有效值E＝I(R＋r)＝1×(9.0＋1.0)V＝10V，電動勢的峰值Em＝eq\r(2)E＝10eq\r(2)V，感應電動勢峰值Em＝NBSω，通過線圈磁通量的最大值Φm＝BS＝eq\f(Em,Nω)＝eq\f(Em,2πnN)，代入數(shù)據(jù)解得Φm＝eq\f(\r(2),π)×10－3Wb，故B正確；線圈做圓周運動的角速度ω＝2πn＝20πrad/s，從圖示位置開始計時，電動勢的瞬時值表達式e＝Emsin(ωt＋90°)＝Emcosωt＝10eq\r(2)cos(20πt)V，t＝eq\f(5,16)s時，感應電動勢瞬時值e＝10V，此時磁通量的變化率eq\f(e,N)＝eq\f(1,50)Wb/s，故C錯誤；t＝eq\f(9,16)s時外接電阻R所消耗的電功率P＝I2R＝eq\f(E,R＋r)2R＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(10,9.0＋1.0)))2×9W＝9W，故D錯誤。11.(2021·福建泉州市第一次質(zhì)檢)如圖所示，T1、T2是監(jiān)測交流高壓輸電參數(shù)的互感器(均視為理想變壓器)，T1的原、副線圈匝數(shù)比為1∶1000，、是交流電壓表或交流電流表，其中交流電壓表兩端的電壓為10V，高壓線路輸送的電功率是2.2×103kW、電壓是22kV，則()A.是交流電壓表B.T2的原、副線圈匝數(shù)比為1000∶1C.通過交流電流表的電流為0.1AD.繞制T1原線圈的導線應比副線圈的細【答案】C【解析】T1是電流互感器，是交流電流表，T2是電壓互感器，是交流電壓表，故A錯誤；對T2，根據(jù)變壓器原副線圈電壓與線圈匝數(shù)的關系eq\f(n1,n2)＝eq\f(U1,U2)＝eq\f(22×1000,10)＝eq\f(2200,1)，故B錯誤；對T1，原線圈的電流I1＝eq\f(P,U)＝eq\f(2.2×103,22)A＝100A，eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)，解得I2＝0.1A，故C正確；T1原線圈的電流大于副線圈的電流，故繞制T1原線圈的導線應比副線圈的粗，故D錯誤。12.(2021·1月江蘇新高考適應性考試，7)小明分別按圖甲和乙電路探究遠距離輸電的輸電損耗，將長導線卷成相同的兩卷A、B來模擬輸電線路，忽略導線的自感作用。其中T1為理想升壓變壓器，T2為理想降壓變壓器，兩次實驗中使用的燈泡相同，燈泡的電壓相等，兩次實驗中()A.都接直流電源B.A兩端的電壓相等C.A損耗的功率相等D.圖甲中A的電流較大【答案】D【解析】由于變壓器只能改變交變電流，因此題圖乙中不可能接直流電源，故A錯誤；設燈泡的電壓為U0，電流為I0，A、B的阻值為R，則題圖甲電路中電流為I0，A兩端電壓為I0R，損耗的功率為Ieq\o\al(2,0)R，題圖乙中降壓變壓器的匝數(shù)比為eq\f(n3,n4)>1，則流過A的電流I3＝eq\f(n4,n3)·I0<I0，D正確；題圖乙中A兩端的電壓為I3R<I0R，損耗的功率為Ieq\o\al(2,3)R<Ieq\o\al(2,0)R，故B、C錯誤。13.(2021·北京市東城區(qū)上學期期末)一臺手搖交流發(fā)電機，線圈內(nèi)阻1.0Ω，產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的規(guī)律為e＝10eq\r(2)sin(10πt)V。發(fā)電機與9.0Ω的電阻組成閉合電路。則()A.交變電流的頻率為10HzB.電動勢的峰值為20VC.電路中電流的有效值為1.0AD.一周期內(nèi)外接電阻消耗電能9.0J【答案】C【解析】交變電流的頻率為f＝eq\f(ω,2π)＝eq\f(10π,2π)Hz＝5Hz，選項A錯誤；電動勢的峰值為10eq\r(2)V，選項B錯誤；電動勢的有效值為E＝10V，則電路中電流的有效值為I＝eq\f(E,R＋r)＝eq\f(10,9.0＋1.0)A＝1.0A，選項C正確；因為T＝eq\f(1,f)＝0.2s，則一周期內(nèi)外接電阻消耗電能E電＝I2RT＝12×9×0.2J＝1.8J，選項D錯誤。14.(多選)(2021·海南省高考調(diào)研)如圖所示，一理想變壓器輸入端接一正弦交流電源(電壓有效值不變)，輸出端電路由R1、R2、R3和R4四個電阻構(gòu)成。將該變壓器原、副線圈的匝數(shù)比由15∶1改為30∶1后()A.R1兩端的電壓減小到原來的eq\f(1,4)B.R2兩端的電壓減小到原來的eq\f(1,3)C.R3兩端的電壓減小到原來的eq\f(1,2)D.R4的熱功率減小到原來的eq\f(1,4)【答案】CD【解析】理想變壓器的原、副線圈的電壓和匝數(shù)成正比，將該變壓器原、副線圈的匝數(shù)比由15∶1改為30∶1后，副線圈的電壓減小到原來的eq\f(1,2)，輸出端的四個電阻的電壓都減小到原來的eq\f(1,2)，故A、B錯誤，C正確；根據(jù)P＝eq\f(U2,R)知，R4的熱功率減小到原來的eq\f(1,4)，D正確。15.[2021·天津市等級考模擬(一)]如圖所示，線圈ABCD匝數(shù)n＝10，面積S＝0.4m2，邊界MN(與線圈的AB邊重合)右側(cè)存在磁感應強度B＝eq\f(2,π)T的勻強磁場，若線圈從圖示位置開始繞AB邊以ω＝10πrad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動。則以下說法正確的是()A.線圈產(chǎn)生的是正弦交流電B.線圈在轉(zhuǎn)動過程中產(chǎn)生的最大感應電動勢為40VC.線圈轉(zhuǎn)動eq\f(1,60)s時瞬時感應電動勢為40eq\r(3)VD.線圈產(chǎn)生的感應電動勢的有效值為40V【答案】D【解析】線圈出了磁場不再產(chǎn)生感應電流，故線圈在有界磁場中產(chǎn)生正弦交流電的一半，故A錯誤；線圈在轉(zhuǎn)動過程中產(chǎn)生的最大感應電動勢為Em＝nBSω，代入解得Em＝80V，故B錯誤；線圈從中性面位置開始計時，產(chǎn)生正弦式交變電流，其瞬時表達式e＝Emsinωt，當線圈轉(zhuǎn)動eq\f(1,60)s時，轉(zhuǎn)過的角度為eq\f(π,6)，此時瞬時感應電動勢為e＝Emsineq\f(π,6)＝40V，故C錯誤；在一個周期內(nèi)，只有半個周期產(chǎn)生感應電動勢，故線圈產(chǎn)生的電動勢的有效值為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(Em,\r(2)R)))eq\s\up12(2)Req\f(T,2)＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(E,R)))eq\s\up12(2)RT，解得E＝40V，故D正確。16.(多選)(2021·山東威海市模擬考試)如圖(a)所示為一線圈在勻強磁場中轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的交變電流的u－t圖象，假設將此電壓加在圖(b)所示的回旋加速器上給氘核加速，已知氘核的質(zhì)量為3.3×10－27kg，下列說法正確的是()A.該交流電電壓的有效值為2000kVB.t＝0.5×10－7s時，穿過線圈的磁通量最大C.氘核在回旋加速器中運動的周期為1.0×10－7sD.加在回旋加速器上的勻強磁場的磁感應強度大小約為1.3T【答案】BCD【解析】由圖可知該交流電電壓的最大值是2000kV，有效值為eq\f(2000,\r(2))kV＝1000eq\r(2)kV,選項A錯誤；t＝0.5×10－7s時，線圈在中性面位置，穿過線圈的磁通量最大，選項B正確；氘核在回旋加速器中運動的周期與交流電電壓的周期T相同為1.0×10－7s，選項C正確；氘核在勻強磁場中做勻速圓周運動，由牛頓第二定律有qvB＝meq\f(v2,R)，氘核運動的周期為T′＝eq\f(2πR,v)＝eq\f(2πm,qB)，式中q＝1.6×10－19C，m＝3.3×10－27kg，欲使氘核能不斷加速，必須滿足T＝T′，解得B＝1.3T，選項D正確。17.(2021·北京市密云區(qū)下學期第一次測試)如圖所示，為探究理想變壓器原副線圈的電壓和電流關系，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，電路中分別接入理想交流電壓表V1、V2和理想交流電流表A1、A2，不計導線電阻。閉合開關S后，下列說法正確的是()A.A1示數(shù)不變，V1示數(shù)不變，L1變亮B.A2示數(shù)變大，V2示數(shù)變大，L1變暗C.A1示數(shù)變大，變壓器輸出功率變大，A1與A2示數(shù)的比值不變D.V2示數(shù)變大，變壓器輸出功率變大，V1與V2示數(shù)的比值不變【答案】C【解析】閉合開關后，根據(jù)理想變壓器的電壓規(guī)律eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)可知變壓器兩端電壓不變，所以兩電壓表示數(shù)不變，燈泡兩端電壓不變，L1亮度不變；副線圈并聯(lián)負載增加，根據(jù)并聯(lián)分流規(guī)律可知副線圈干路電流增大，所以A2示數(shù)增大，根據(jù)eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)可知原線圈電流增大，所以A1示數(shù)增大，A、B錯誤；根據(jù)P＝IU可知變壓器輸出電壓不變，電流增大，所以變壓器輸出功率變大，結(jié)合上述分析可知A1與A2示數(shù)的比值不變，V1與V2示數(shù)的比值不變，C正確，D錯誤。18.(多選)(2021·廣東惠州市第三次調(diào)研)如圖所示，甲是遠距離輸電線路的示意圖，乙是發(fā)電機輸出電壓隨時間變化的圖象，則()A.發(fā)電機輸出交流電的電壓有效值是500VB.降壓變壓器上交流電的頻率是50HzC.輸電線的電流只由降壓變壓器原副線圈的匝數(shù)比決定D.當用戶用電器的總電阻增大時，輸電線上損失的功率減小【答案】BD【解析】由圖象可知交流電的電壓的最大值為Um＝500V，因此其有效值為U＝eq\f(500,\r(2))V，故A錯誤；由圖可知，T＝0.02s，故f＝eq\f(1,T)＝eq\f(1,0.02)Hz＝50Hz，故B正確；輸電線中的電流與需要傳輸?shù)墓β视嘘P，傳輸?shù)墓β试酱?，輸電線中的電流也越大，故C錯誤；當用戶用電器的總電阻增大時，用戶的功率減小，降壓變壓器的輸出功率減小，則輸入的功率減小，輸入的電流減小，輸電線上損失的功率減小，故D正確。19.(2021·河南濮陽市摸底)如圖為某小型水電站的電能輸送示意圖，發(fā)電機向升壓變壓器原線圈輸出電壓為220V，輸電線總電阻為r，升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)分別為n1、n2，降壓變壓器原、副線圈匝數(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()A.eq\f(n2,n1)＝eq\f(n3,n4)B.eq\f(n2,n1)＞eq\f(n3,n4)C.eq\f(n2,n1)＜eq\f(n3,n4)D.因為變壓器均為理想變壓器，所以升壓變壓器的輸入功率等于降壓變壓器的輸出功率【答案】B【解析】設升壓變壓器副線圈兩端電壓、降壓變壓器原線圈兩端電壓分別為U2、U3，有eq\f(U2,220)＝eq\f(n2,n1)，eq\f(U3,220)＝eq\f(n3,n4)，由于輸電線路上有電壓損耗，則U2＞U3，即eq\f(n2,n1)＞eq\f(n3,n4)，故A、C錯誤，B正確；在電能輸送過程中，輸電線上有功率損耗，升壓變壓器的輸入功率大于降壓變壓器的輸出功率，故D錯誤。20.(2021·1月廣東學業(yè)水平選擇考適應性測試，7)科學中心某款手搖點火器原理如圖所示。當鋼針和金屬板間瞬時電壓超過5000V時可以產(chǎn)生電火花。已知勻強磁場的磁感應強度B大小為0.2T，手搖發(fā)電機線圈的面積為0.25m2，共50匝，不計內(nèi)阻。變壓器為理想變壓器，其原、副線圈匝數(shù)比為1∶100。下列說法正確的是()A.線圈轉(zhuǎn)速等于2r/s時，點火器可以產(chǎn)生電火花B.線圈轉(zhuǎn)速等于4r/s時，點火器可以產(chǎn)生電火花C.電壓表的示數(shù)為5V時，點火器可以產(chǎn)生電火花D.電壓表的示數(shù)為25V時，點火器可以產(chǎn)生電火花【答案】B【解析】線圈在勻強磁場中轉(zhuǎn)動產(chǎn)生交變電流，設轉(zhuǎn)速為n，則發(fā)電機的最大電動勢為Em＝NBSω＝NBS·2πn，發(fā)電機的最大電動勢等于變壓器的輸入線圈電壓的最大值，U1m＝Em，根據(jù)變壓器變壓規(guī)律知eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，有eq\f(U1m,U2m)＝eq\f(n1,n2)＝eq\f(1,100)，鋼針和金屬板間瞬時電壓超過5000V時可以產(chǎn)生電火花，現(xiàn)令U2m＝5000V，聯(lián)立各方程解得U1m＝50V，n＝eq