孺子牛教育高三物理復習《交流電》專題卷

孺子牛教育高三物理復習《交流電》專題卷選擇題1．一個阻值為2Ω的線圈在勻強磁場中轉動，產生的交變電動勢為e＝10eq\r(2)sin20πtV，當該線圈與一阻值為8Ω的電阻組成閉合回路時，以下說法正確的選項是()A．t＝0時，線圈平面位于中性面B．t＝0時，穿過線圈的磁通量為0C．電阻的熱功率為16WD．用電壓表測路端電壓時讀數(shù)為11.3V2．一臺小型發(fā)電機產生的電動勢隨時間變化的正弦規(guī)律圖象如圖甲所示。發(fā)電機線圈內阻為5.0Ω，那么外接一只電阻為95.0Ω的燈泡，如圖乙所示，那么()A．電壓表的示數(shù)為220VB．電路中的電流方向每秒鐘改變50次[來源:Zxxk.Com]C．燈泡實際消耗的功率為484WD．發(fā)電機線圈內阻每秒鐘產生的焦耳熱為24.2J3．一正弦交流電的電壓隨時間變化的規(guī)律如下圖．由圖可知()A．該交流電的電壓瞬時值的表達式為u＝100sin(25t)VB．該交流電的頻率為50HzC．該交流電的電壓的有效值為100eq\r(2)VD．假設將該交流電壓加在阻值R＝100Ω的電阻兩端，那么電阻消耗的功率為50W4．圖甲、乙分別表示兩種電壓的波形，其中圖甲所示電壓按正弦規(guī)律變化。以下說法正確的選項是()[來源:學§科§網]A．圖甲表示交流電，圖乙表示直流電B．兩種電壓的有效值相等C．圖甲所示電壓的瞬時值表達式為u＝311sin100πtVD．圖甲所示電壓經匝數(shù)比為10∶1的變壓器變壓后，頻率變?yōu)樵瓉淼膃q\f(1,10)5.實驗室里的交流發(fā)電機可簡化為如下圖的模型，正方形線圈在水平勻強磁場中，繞垂直于磁感線的OO′軸勻速轉動．今在發(fā)電機的輸出端接一個電阻R和理想電壓表，并讓線圈每秒轉25圈，讀出電壓表的示數(shù)為10V．R＝10Ω，線圈電阻忽略不計，以下說法正確的選項是()A．線圈平面與磁場平行時，線圈中的瞬時電流為零B．從線圈平面與磁場平行開始計時，線圈中感應電流瞬時值表達式為i＝eq\r(2)sin50πtAC．流過電阻R的電流每秒鐘方向改變25次D．電阻R上的熱功率等于10W6．如下圖，圖線a是線圈在勻強磁場中勻速轉動時所產生正弦交流電的圖象，當調整線圈轉速后，所產生正弦交流電的圖象如圖線b所示，以下關于這兩個正弦交流電的說法正確的選項是()A．在圖中t＝0時刻穿過線圈的磁通量均為零B．線圈先后兩次轉速之比為3∶2C．交流電a的瞬時值為u＝10sin5πt(V)D．交流電b的最大值為5V7.如圖甲所示，一矩形線圈abcd放置在勻強磁場中，并繞過ab、cd中點的軸OO′以角速度ω逆時針勻速轉動．假設以線圈平面與磁場夾角θ＝45°時(如圖乙)為計時起點，并規(guī)定當電流自a流向b時，電流方向為正．那么以下四幅圖中正確的選項是()8.如下圖，在垂直紙面向里的有界勻強磁場中放置矩形線圈abcd.線圈cd邊沿豎直方向且與磁場的右邊界重合．線圈平面與磁場方向垂直．從t＝0時刻起，線圈以恒定角速度ω＝eq\f(2π,T)繞cd邊沿圖示方向轉動，規(guī)定線圈中電流沿abcda方向為正方向，那么從t＝0到t＝T時間內，線圈中的電流i隨時間t的變化關系圖象為以下圖中的()9．如下圖，面積為S、匝數(shù)為N、電阻為r的線圈與阻值為R的電阻構成閉合回路，理想交流電壓表并聯(lián)在電阻R的兩端．線圈在磁感應強度為B的勻強磁場中繞垂直于磁場的轉動軸以角速度ω勻速轉動．設線圈轉動到圖示位置的時刻t＝0.那么()A．在t＝0時刻，線圈處于中性面，流過電阻R的電流為0，電壓表的讀數(shù)也為0B．1秒鐘內流過電阻R的電流方向改變eq\f(ω,π)次C．在電阻R的兩端再并聯(lián)一只電阻后，電壓表的讀數(shù)將減小D．在電阻R的兩端再并聯(lián)一只電容較大的電容器后，電壓表的讀數(shù)不變10.如下圖，一圓柱形鐵芯(如圖中虛線所示)上沿軸線方向繞有矩形線圈，鐵芯與磁極的縫隙間形成了輻向均勻磁場，磁場的中心與鐵芯的軸線重合．在鐵芯繞軸線以角速度ω逆時針轉動的過程中，線圈中的電流發(fā)生變化．從圖示位置開始計時，N、S極間縫隙的寬度不計．以a邊的電流進紙面，b邊的電流出紙面為正方向．以下圖象中正確的選項是()11.一個小型電熱器假設接在輸出電壓為10V的直流電源上，消耗的電功率為P；假設把它接在某個正弦交流電源上，其消耗的電功率為eq\f(P,2).如果電熱器電阻不變，那么此交流電源輸出電壓的最大值為()A．5VB．5eq\r(2)VC．10VD．10eq\r(2)V12．一臺電風扇的額定電壓為交流220V。在其正常工作過程中，用交流電流表測得某一段時間內的工作電流I隨時間t的變化如下圖。這段時間內電風扇的用電量為()A．3.9×10－2度B．5.5×10－2度C．7.8×10－2度D．11.0×10－2度13．如下圖，邊長為l的正方形線圈abcd，其匝數(shù)為n，總電阻為r，外電路的電阻為R，ab的中點和cd的中點的連線OO′恰好位于勻強磁場的邊界線上，磁場的磁感應強度為B。假設線圈從圖示位置開始，以角速度ω繞OO′軸勻速轉動，那么以下判斷中不正確的選項是()A．閉合電路中感應電動勢的瞬時值表達式e＝nBl2ωsinωtB．在t＝eq\f(π,2ω)時刻，磁場穿過線圈的磁通量為零，但此時磁通量隨時間變化最快C．從t＝0時刻到t＝eq\f(π,2ω)時刻，電阻R上產生的熱量為Q＝eq\f(n2B2l4πωR,16(R＋r)2)D．從t＝0時刻到t＝eq\f(π,2ω)時刻，通過R的電荷量q＝eq\f(nBl2,2(R＋r))14．如下圖，圖甲中的變壓器為理想變壓器，其原線圈接到U＝220V的交流電源上，副線圈與阻值為R1的電阻接成閉合電路；圖乙中阻值為R2的電阻直接接到電壓為U＝220V的交流電源上，結果發(fā)現(xiàn)R1與R2消耗的電功率恰好相等，那么變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為()A．eq\f(R1,R2)B．eq\f(R2,R1)C．eq\r(\f(R1,R2))D．eq\r(\f(R2,R1))15如下圖，一理想自耦變壓器線圈AB繞在一個圓環(huán)形的閉合鐵芯上，輸入端AB間加一正弦式交流電壓，在輸出端BP間連接了理想交流電流表、燈泡和滑動變阻器，移動P的位置，可改變副線圈的匝數(shù)，變阻器的滑動觸頭標記為Q，那么()A．只將Q向下移動時，燈泡的亮度變大B．只將Q向下移動時，電流表的讀數(shù)變大C．只將P沿順時針方向移動時，電流表的讀數(shù)變大D．只提高輸入端的電壓U時，電流表的讀數(shù)變大16.如圖一理想自耦變壓器的原線圈接有正弦交變電壓，其最大值保持不變，副線圈接有可調電阻R，觸頭P與線圈始終接觸良好，以下判斷正確的選項是()A．假設通過電路中A、C兩處的電流分別為IA、IC，那么IA＞ICB．假設僅將觸頭P向A端滑動，那么電阻R消耗的電功率增大C．假設僅使電阻R增大，那么原線圈的輸入電功率增大D．假設在使電阻R減小的同時，將觸頭P向A端滑動，那么通過A處的電流增大17．一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1∶n2＝11∶5，原線圈與正弦交變電源連接，輸入電壓u如下圖．副線圈僅接入一個10Ω的電阻．那么()A．通過電阻的電流是20AB．與電阻并聯(lián)的理想電壓表的示數(shù)是100VC．經過1分鐘電阻發(fā)出的熱量是6×103JD．變壓器的輸入功率是1×103W18．如下圖，在鐵芯上、下分別繞有匝數(shù)n1＝800和n2＝200的兩個線圈，上線圈兩端與u＝51sin314tV的交流電源相連，將下線圈兩端接交流電壓表，那么交流電壓表的讀數(shù)可能是()A．2.0VB．9.0VC．12.7VD．144.0V19.如下圖，理想變壓器的原線圈接入u＝11000eq\r(2)sin100πt(V)的交變電壓，副線圈通過電阻r＝6Ω的導線對“220V/880W〞的電器RL供電，該電器正常工作．由此可知()A．原、副線圈的匝數(shù)比為50∶1B．交變電壓的頻率為100HzC．副線圈中電流的有效值為4AD．變壓器的輸入功率為880W20．如下圖，理想變壓器的原線圈接入u＝11000eq\r(2)sin100πt(V)的交變電壓，副線圈通過電阻r＝6Ω的導線對“220V880W〞的電器RL供電，該電器正常工作。由此可知()A．原、副線圈的匝數(shù)比為50∶1B．交變電壓的頻率為100HzC．副線圈中電流的有效值為4AD．變壓器的輸入功率為880W21．如下圖，一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為n1∶n2＝4∶1，原線圈ab間接一電壓為u＝220eq\r(2)sin100πtV的交流電源，燈泡L標有“36V18W〞，當滑動變阻器R的滑片處在某位置時，電流表示數(shù)為0.25A，燈泡L剛好正常發(fā)光，那么()A．滑動變阻器R消耗的功率為36WB．定值電阻R0的電阻為19ΩC．流過燈泡L的交變電流頻率為25HzD．將滑動變阻器R的滑片向上滑時，燈泡L的亮度變暗22．為了減少輸電線路中電力損失，發(fā)電廠發(fā)出的電通常是經過升壓變電站升壓后通過遠距離輸送，再經降壓變電站將高壓變?yōu)榈蛪海辰祲鹤冸娬緦㈦妷簎0＝11000eq\r(2)sin(100πt)V的交流電降為220V供居民小區(qū)用電，那么變電站變壓器()A．原、副線圈匝數(shù)比為50∶1B．副線圈中電流的頻率是50HzC．原線圈的導線比副線圈的要粗D．輸入原線圈的電流等于居民小區(qū)各用電器電流的總和23.如下圖是街頭變壓器給用戶供電的示意圖．變壓器的輸入電壓是市電網的電壓，不會有很大的波動，輸出電壓通過輸電線輸送給用戶．輸電線的電阻用R0表示，變阻器R表示用戶用電器的總電阻，當滑動變阻器觸頭P向下移動時，以下說法不正確的選項是()A．相當于在增加用電器的數(shù)目B．A1表的示數(shù)隨A2表的示數(shù)的增大而增大C．V1表的示數(shù)隨V2表的示數(shù)的增大而增大D．變壓器的輸入功率增大24．如下圖，一理想變壓器原線圈接入一交流電源，副線圈電路中R1、R2、R3和R4均為固定電阻，開關S是閉合的．V1和V2為理想電壓表，讀數(shù)分別為U1和U2；A1、A2和A3為理想電流表，讀數(shù)分別為I1、I2和I3.現(xiàn)斷開S，U1數(shù)值不變，以下推斷中正確的選項是()A．U2變小、I3變小 B．U2不變、I3變大C．I1變小、I2變小 D．I1變大、I2變大25.在遠距離輸電時，輸送的電功率為P，輸電電壓為U，所用導線電阻率為ρ，橫截面積為S，總長度為l，輸電線損失的電功率為P′，用戶得到的電功率為P用，那么以下關系式中正確的選項是()A．P′＝eq\f(U2S,ρl)B．P′＝eq\f(P2ρl,U2S)C．P用＝P－eq\f(U2S,ρl)D．P用＝P(1－eq\f(Pρl,U2S))26．通過一理想變壓器，經同一線路輸送相同的電功率P，原線圈的電壓U保持不變，輸電線路的總電阻為R。當副線圈與原線圈的匝數(shù)比為k時，線路損耗的電功率為P1，假設將副線圈與原線圈的匝數(shù)比提高到nk，線路損耗的電功率為P2，那么P1和eq\f(P2,P1)分別為()A．eq\f(PR,kU)，eq\f(1,n)B．2R，eq\f(1,n)C．eq\f(PR,kU)，eq\f(1,n2)D．2R，eq\f(1,n2)27．某同學設計的家庭電路保護裝置如下圖，鐵芯左側線圈L1由火線和零線并行繞成。當右側線圈L2中產生電流時，電流經放大器放大后，使電磁鐵吸起鐵質開關K，從而切斷家庭電路。僅考慮L1在鐵芯中產生的磁場，以下說法不正確的選項是()[來源:Z+xx+k.Com]A．家庭電路正常工作時，L2中的磁通量為零B．家庭電路中使用的電器增多時，L2中的磁通量不變C．家庭電路發(fā)生短路時，開關K將被電磁鐵吸起D．地面上的人接觸火線發(fā)生觸電時，開關K將被電磁鐵吸起28.一理想變壓器原、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．以下說法正確的選項是()A．副線圈輸出電壓的頻率為50HzB．副線圈輸出電壓的有效值為31VC．P向右移動時，原、副線圈的電流比減小D．P向右移動時，變壓器的輸出功率增加29.如下圖，一理想變壓器原線圈的匝數(shù)n1＝1100匝，副線圈的匝數(shù)n2＝220匝，交流電源的電壓u＝220eq\r(2)sin100πtV，電阻R＝44Ω，電壓表、電流表均為理想電表，那么以下說法錯誤的選項是()A．交流電的頻率為100HzB．電壓表的示數(shù)為44VC．電流表的示數(shù)為eq\r(2)AD．電流表的示數(shù)為0.2A30.正弦式電流經過匝數(shù)比為eq\f(n1,n2)＝eq\f(10,1)的變壓器與電阻R、交流電壓表V、交流電流表A按如圖甲所示方式連接，R＝10Ω.圖乙所示是R兩端電壓U隨時間變化的圖象，Um＝10eq\r(2)V，那么以下說法中正確的選項是()A．通過R的電流iR隨時間t變化的規(guī)律是iR＝eq\r(2)cos100πt(A)B．電流表A的讀數(shù)為0.1AC．電流表A的讀數(shù)為10eq\r(2)AD．電壓表的讀數(shù)為10eq\r(2)V31．圖甲中的變壓器為理想變壓器，原線圈的匝數(shù)n1與副線圈的匝數(shù)n2之比為10∶1.變壓器的原線圈接如圖乙所示的正弦式交流電，兩個20Ω的定值電阻串聯(lián)接在副線圈兩端，電壓表為理想電表．那么()A．假設原線圈電阻阻值為10Ω，那么原線圈上電流表的示數(shù)為10AB．假設原線圈電阻阻值為20Ω，那么原線圈上電流表的示數(shù)約為7.07AC．電壓表的讀數(shù)為5.0VD．電壓表的讀數(shù)約為3.6V32．圖甲是某燃氣爐點火裝置的原理圖．轉換器將直流電壓轉換為圖乙所示的正弦交變電壓，并加在一理想變壓器的原線圈上，變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2，為交流電壓表．當變壓器副線圈電壓的瞬時值大于5000V時，就會在鋼針和金屬板間引發(fā)電火花進而點燃氣體．以下判斷正確的選項是()A．電壓表的示數(shù)等于5VB．電壓表的示數(shù)等于eq\f(5,\r(2))VC．實現(xiàn)點火的條件是eq\f(n2,n1)>1000D．實現(xiàn)點火的條件是eq\f(n2,n1)<1000二、非選擇題33．如下圖，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ω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eq\f(π,2)的過程中，通過導線橫截面的電荷量q＝________.34．如下圖，為某一熱敏電阻(電阻值隨溫度的改變而改變，且對溫度很敏感)的I-U關系曲線圖。(1)為了通過測量得到如下圖IU關系的完整曲線，在以下圖中甲和乙兩個電路中應選擇的是圖______________________。簡要說明理由：________________________________________________________________________________________________________________________________________________(電源電動勢為9V，內阻不計，滑動變阻器的阻值為0～100Ω)。(2)在圖丙電路中，電源電壓恒為9V，電流表讀數(shù)為70mA，定值電阻R1＝250Ω。由熱敏電阻的I-U關系曲線可知，熱敏電阻兩端的電壓為________V；電阻R2的阻值為________Ω。(3)舉出一個可以應用熱敏電阻的例子。[來源:Zxxk.Com]35.如下圖，線圈abcd的面積是0.05m2，共100匝，線圈電阻為1Ω，外接電阻R＝9Ω，勻強磁場的磁感應強度B＝eq\f(1,π)T，當線圈以300r/min的轉速勻速旋轉時．問：(1)假設從線圈處于中性面開始計時，寫出線圈中感應電動勢的瞬時值表達式；(2)線圈轉過eq\f(1,30)s時電動勢的瞬時值多大？(3)電路中，電壓表和電流表的示數(shù)各是多少？(4)從中性面開始計時，經eq\f(1,30)s通過電阻R的電荷量是多少？36．一個直流電動機的內電阻r＝2Ω，與R＝8Ω的電阻串聯(lián)接在線圈上，如下圖。線圈面積為eq\f(\r(2),20)m2，共100匝，線圈的電阻為2Ω，線圈在B＝eq\f(2,π)T的勻強磁場中繞OO′以轉速n＝600r/min勻速轉動，在合上開關S后電動機正常工作時，電壓表的示數(shù)為100V，求電動機正常工作時的輸出功率。37．某興趣小組設計了一種發(fā)電裝置，如下圖．在磁極和圓柱狀鐵芯之間形成的兩磁場區(qū)域的圓心角α均為eq\f(4,9)π.磁場均沿半徑方向．匝數(shù)為N的矩形線圈abcd的邊長ab＝cd＝l、bc＝ad＝2l.線圈以角速度ω繞中心軸勻速轉動，bc和ad邊同時進入磁場．在磁場中．兩條邊所經過處的磁感應強度大小均為B、方向始終與兩邊的運動方向垂直．線圈的總電阻為r，外接電阻為R.求：(1)線圈切割磁感線時，感應電動勢的大小Em；(2)線圈切割磁感線時，bc邊所受安培力的大小F；(3)外接電阻上電流的有效值I.38.圖1是交流發(fā)電機模型示意圖．在磁感應強度為B的勻強磁場中，有一矩形線圈abcd可繞線圈平面內垂直于磁感線的軸OO′轉動，由線圈引出的導線ae和df分別與兩個跟線圈一起繞OO′轉動的金屬圓環(huán)相連接，金屬圓環(huán)又分別與兩個固定的電刷保持滑動接觸，這樣矩形線圈在轉動中就可以保持和外電路電阻R形成閉合電路．圖2是線圈的主視圖，導線ab和cd分別用它們的橫截面來表示．ab長度為L1，bc長度為L2，線圈以恒定角速度ω逆時針轉動．(只考慮單匝線圈)(1)線圈平面處于中性面位置時開始計時，試推導t時刻整個線圈中的感應電動勢e1的表達式；(2)線圈平面處于與中性面成φ0夾角位置時開始計時，如圖3所示，試寫出t時刻整個線圈中的感應電動勢e2的表達式；(3)假設線圈電阻為r，求線圈每轉動一周電阻R上產生的焦耳熱．(其它電阻均不計)39．一個小型水力發(fā)電站，發(fā)電機輸出電壓U0＝250V，內電阻可以忽略不計，最大輸出功率為Pm＝30kW，它通過總電阻R線＝2.0Ω的輸電線直接向遠處的居民區(qū)供電。設居民區(qū)所有用電器都是額定電壓U用＝220V的電燈，總功率為P用＝22kW，不計燈絲電阻隨溫度的變化。(1)當居民區(qū)的電燈全部使用時，電燈兩端的電壓是多少伏？發(fā)電機實際輸出的電功率是多大？(2)假設采用高壓輸電，在發(fā)電機端用升壓變壓器，在用戶端用降壓變壓器，且不計變壓器和用戶線路的損耗。用戶變壓器的降壓比為40∶1，當全部用戶電燈正常發(fā)光時，輸電線上損耗的功率是多大？40．如下圖，N＝50匝的矩形線圈abcd，ab邊長l1＝20cm，ad邊長l2＝25cm，放在磁感應強度B＝0.4T的勻強磁場中，外力使線圈繞垂直于磁感線且通過線圈中線的OO′軸以n＝3000r/min的轉速勻速轉動，線圈電阻r＝1Ω，外電路電阻R＝9Ω，t＝0時，線圈平面與磁感線平行，ab邊正轉出紙外、cd邊轉入紙里．(1)在圖中標出t＝0時感應電流的方向．(2)寫出線圈感應電動勢的瞬時值表達式．(3)線圈轉一圈外力做功多大？(4)從圖示位置轉過90°的過程中流過電阻R的電荷量是多大？41.1897年，舉世聞名的“尼亞加拉〞水電站在美麗的尼亞加拉瀑布(如圖)建成．現(xiàn)已使用100多年．當時世界各地都在使用著費用高昂的直流電(因為使用直流電時必須每隔一公里建設一套發(fā)電機組)．而尼亞加拉水電站采用了特斯拉創(chuàng)造的交流電供、輸電技術，用高壓電實現(xiàn)了遠距離供電．假設其中某一發(fā)電機組設計為：發(fā)電機最大輸出功率為P＝100kW，輸出電壓為U1＝250V，用戶需要的電壓為U2＝220V，輸電線電阻為R＝10Ω，假設輸電線中因生熱而損失的功率為輸送功率的4%.(1)畫出此輸電線路的示意圖．(2)求在輸電線路中設置的升壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)比(3)求降壓變壓器的最大輸出電流I2.(保存整數(shù))孺子牛教育高三物理復習《交流電》專題卷參考答案1.解析由表達式可知，t＝0時，電動勢為零，而線圈平面位于中性面時，磁通量最大，感應電動勢為零，故A對B錯；電動勢的有效值E＝10V，電阻兩端的電壓U＝eq\f(E,R＋r)R＝8V，D錯；由P＝eq\f(U2,R)得P＝8W，C錯誤．答案A2.解析：由圖象可知電動勢的有效值為220V，而電壓表測量的是路端電壓，其大小為U＝eq\f(E,R＋r)R＝eq\f(220,95＋5)×95V＝209V；B選項，由圖象讀出交變電流的周期為T＝0.02s，那么頻率f＝eq\f(1,T)＝50Hz，一個周期內電流的方向要改變2次，故每秒鐘電流方向要改變2×50＝100(次)；C選項，燈泡的實際功率為P＝2R＝×95W＝459.8W；D選項，由焦耳定律得Q＝2rt＝2×5×1J＝24.2J。此題正確選項為D。答案D3.解析由圖象可知，交流電的峰值為Um＝100V，周期為T＝4×10－2s，故f＝eq\f(1,T)＝25Hz，ω＝eq\f(2π,T)＝50πrad/s，瞬時值表達式為u＝Umsinωt＝100sin(50πt)V，有效值為U＝eq\f(Um,\r(2))＝50eq\r(2)V，假設將該交流電壓加在阻值R＝100Ω的電阻兩端，那么電阻消耗的功率為P＝eq\f(U2,R)＝eq\f(50\r(2)2,100)W＝50W．正確選項為D.答案D4.解析：電流方向隨時間周期性變化的電流為交變電流，電流方向不改變的為直流電，顯然兩圖中表示的都是交變電流，A錯誤；兩圖中電壓的最大值相同，但圖甲中是正弦交流電，有效值為eq\f(311,\r(2))V＝220V，圖乙是鋸齒形交流電，有效值不能按上式計算，B錯誤；圖甲所示的正弦式交流電的周期為2×10－2s，角速度＝eq\f(2π,T)＝100π，所以電壓的瞬時值表達式為u＝311sin100πtV，C正確；變壓器原副線圈的電壓與匝數(shù)成正比，頻率不變，D錯誤。答案C5.解析線圈平面與磁場平行時，線框切割磁場的兩邊正好垂直切割，瞬時感應電流最大，A錯．由題意得Em＝10eq\r(2)V，f＝25Hz，i＝eq\r(2)cos50πtA，B項錯．電流方向每秒改變50次，C錯．PR＝eq\f(U2,R)＝eq\f(E2,R)＝10W，D項正確．答案D6．解析t＝0時刻穿過線圈的磁通量最大，磁通量的變化率為零，故電壓為零，A錯．讀圖得兩次周期之比為2∶3，由轉速ω＝eq\f(2π,T)得轉速與周期成反比，故B正確．讀圖得a的最大值為10V，ω＝5π，由交流電感應電動勢瞬時值表達式e＝Emsinωt(V)(從中性面開始計時)得，u＝10sin5πt(V)，故C正確．交流電的最大值Em＝nBSω.所以根據兩次轉速ω的比值可得，交流電b的最大值為eq\f(2,3)×10V＝eq\f(20,3)V故D錯．答案BC7.解析從乙圖可看出初始時刻線圈平面與中性面的夾角為，又由楞次定律可判斷，初始時刻電流方向為從b到a(與正方向相反)，故瞬時電流的表達式為，圖象D符合題意．答案D點擊:從甲圖可看出線圈從垂直于中性面開始旋轉，所以是余弦函數(shù)，根據楞次定律可以判斷出電流方向，寫出電流的瞬時表達式。解析t=0時刻，磁通量最大，磁通量變化率最小，產生的感應電動勢為零，即感應電流為零，所以CD錯誤，根據楞次定律可得，t=0之后的四分之一周期內，線圈的磁通量減小，故產生的感應電流方向為abcda，為負方向，故A錯誤，B正確答案B點擊：因為是選擇題，所以可以根據排除法判斷，根據線圈的起始位置判斷電流的起始值，根據楞次定律判斷電流的方向9．解析此題考查交變電流的描述．圖示位置為中性面，但由于產生的是正弦式交變電流，故流過電阻的瞬時電流是0，電壓表的讀數(shù)為其有效值，不是0，故A錯；線圈每轉過一圈，電流方向改變2次，故1秒內電流方向改變的次數(shù)為2f＝2×eq\f(ω,2π)＝eq\f(ω,π)，B正確；R兩端再并聯(lián)電阻時，干路電流增大，路端電壓減小，故電壓表讀數(shù)減小，C正確；并聯(lián)電容后，由于電路與交變電源相連，電容反復充電放電，該支路有電流通過，故電壓表的讀數(shù)減小，D錯誤．答案BC10.解析矩形線圈切割磁感線，線圈切割a、b邊的線速度大小v＝rω不變，由E＝2Blv可知，感應電動勢大小E不變，因此，感應電流大小也不變，只是方向發(fā)生變化．由右手定那么判斷知，線圈的a邊在N、S極間縫隙的左側旋轉時，感應電流從a邊流出紙面，而在N、S極間縫隙的右側旋轉時，感應電流從a邊流入紙面．因此，選項C正確．答案C11.解析:由P＝eq\f(U2,R)可得R＝eq\f(U2,P)＝eq\f(100,P).假設把電熱器接在交流電源上，eq\f(P,2)＝把R代入解得，Um＝10V，故C項對．答案：C.12．解析：由于電風扇正常工作，根據W＝UIt可得：W＝220×(0.3×10＋0.4×10＋0.2×40)×60J＝1.98×105J＝5.5×10－2kW·h，選項B正確。答案B13．解析：閉合電路中感應電動勢的瞬時值表達式e＝Umsint＝nBSsint＝eq\f(1,2)nBl2sint，A錯；在t＝eq\f(π,2ω)時刻，線圈轉過90°，線圈平面與磁場平行，B正確；電阻R上產生的熱量為Q＝Rt＝，故C正確；從t＝0時刻到t＝eq\f(π,2ω)時刻，通過R的電荷量q＝it＝eq\f(n\f(ΔΦ,Δt),R＋r)Δt＝eq\f(nΔΦ,R＋r)＝eq\f(nB×l×\f(1,2)l,R＋r)＝，故D正確。答案A14．解析：設副線圈兩端電壓為U′，由題意知eq\f(U′2,R1)＝eq\f(U2,R2)，故eq\f(n1,n2)＝eq\f(U,U′)＝eq\r(\f(R2,R1))。答案D15．分析:保持P的位置不動，輸出電壓不變，將Q向下、向上移動時，R變化，副線圈兩端電壓不變;保持Q的位置不動，R不變，將P沿逆時針方向移動時，負線圈匝數(shù)變大，輸出電壓變大.解析:A、B、當將Q向下移動時，改變的是連入電路的電阻大小增大，而燈泡兩端的電壓副線圈的匝數(shù)比決定，現(xiàn)在匝數(shù)不變，輸入電壓不變，所以燈泡兩端電壓不變，所以電流減小，故A錯誤.B也錯誤.C、將P沿順時針方向移動時，因變壓器的原線圈的匝數(shù)不變，副線圈的匝數(shù)減少，燈泡兩端的電壓將減小，所以電流變小，那么電流表讀數(shù)變小，故C錯誤;D、當提高輸入端的電壓U時，由于原副線圈的匝數(shù)不變，那么輸出電壓也變大，所以電流表的讀數(shù)會變大，故D正確;應選D答案ABD點擊:做好此題要能知道自耦變壓器的原理，結合變壓器的特點和歐姆定律去分析.16．解析由經過變壓器的原線圈電流IA與副線圈的電流IC之比等于原、副線圈的匝數(shù)的反比，原副線圈的匝數(shù)比等于AB與BP的比值，故IA∶IC＝BP∶AB，可知IA＜IC，A錯；假設僅將觸頭P向A端滑動，那么副線圈電壓增大，電阻消耗的電功率增大，B對；假設僅使電阻R增大，因電壓不變，故電功率減小，原線圈的輸入功率等于電阻消耗的電功率，故C錯；假設電阻R減小，且觸頭P向A端滑動，那么電壓增大，電阻減小，消耗功率必定增大，原線圈消耗功率增大，通過原線圈上A處的電流也增大，D對．答案BD17．解析原線圈中電壓的有效值是U1＝220V，由變壓比知副線圈中電壓為U2＝100V，流過電阻的電流是I2＝eq\f(U2,R)＝10A；與電阻并聯(lián)的電壓表的示數(shù)是100V；經過1分鐘電阻產生的熱量Q＝Ieq\o\al(2,2)Rt＝6×104J；P入＝P出＝eq\f(U\o\al(2,2),R)＝eq\f(1002,10)W＝1×103W．選項B、D正確．答案BD18．分析:交流電壓表指示的是電壓的有效值，故應求副線圈輸出電壓的有效值，所以應知道原線圈的輸入電壓的有效值，而知道了原線圈的輸入電壓的瞬時值，即可知道其最大值，最大值等于有效值的倍.解析:根據u=51sin314tV可知交流電的最大值為Um=51V那么其有效值U1=V由圖可知線圈n1是原線圈，線圈n2是副線圈，如果變壓器是理想變壓器，那么輸入電壓和輸出電壓的關系有U1:U2=n1:n2可得因為交流電壓表指示的是有效值，故如果是理想變壓器那么B正確，但實際變壓器存在露磁現(xiàn)象，故通過原線圈的磁通量大于通過副線圈的磁通量，故實際副線圈的輸出電壓小于9v，故A正確.應選A.答案A點擊:該知識點題目比擬簡單，且題目單一，只要知道了輸入電壓和輸出電壓的關系此題即可順利解出，但此題考慮了實際情況，所以容易出錯.19.解析RL＝U2/P＝eq\f(2202,880)＝55Ω.故副線圈的輸出電壓U2＝eq\f(220,55)×(55＋6)V＝244V.所以n1/n2＝U1/U2＝eq\f(11000,244)≠50∶1，故A項錯；電壓的周期T＝0.02s，頻率f＝50Hz，故B項錯；副線圈中電流的有效值I＝eq\f(P,U)＝eq\f(880,220)＝4(A)，故C項對；輸出功率P出＝880＋42×6＝976(W)，因是理想變壓器．故輸入功率應為976W，故D項錯．答案：C.20．解析：由P＝UI可得I＝eq\f(PL,UL)＝4A，選項C正確；根據Ir＝24V得副線圈電壓U2＝UL＋Ur＝244V，再由eq\f(n1,n2)＝eq\f(U1,U2)可得n1∶n2＝2750∶61≈45∶1，選項A錯誤；由u＝11000eq\r(2)sin100πt(V)及f＝eq\f(ω,2π)可得f＝50Hz，選項B錯誤；因導線電阻消耗電能，故變壓器輸入功率為P＝PL＋I2r＝976W，選項D錯誤。答案C21．解析：A、燈泡的電流為I燈=A=0.5A，根據電流與匝數(shù)成反比可得副線圈的電流為I2=4I1=4×0.25A=1A，所以經過滑動變阻器R的電流為I2-I燈=0.5A，所以滑動變阻器R消耗的功率P=UI=36×0.5W=18W，所以A錯誤；B、根據電壓與匝數(shù)成正比可得副線圈的電壓為U2==55V，根據電流與匝數(shù)成反比可得副線圈的電流為I2=4I1=4×0.25A=1A，由于燈泡正常發(fā)光，所以其電壓為36V，電阻R0上的電壓為19V，所以定值電阻R0的電阻值為R0=Ω=19Ω，所以B正確；C、根據交流電的瞬時值的表達式可知，交流電的周期T=s，所以頻率為f==50Hz，所以C錯誤；D、將滑動變阻器R的滑動觸頭向上滑時，電路的電阻變大，總的電流減小，由于副線圈的輸出電壓不變，所以電阻R0的電壓減小，燈泡的電壓增大，所以燈泡將變亮，所以D錯誤；應選：B答案B點擊：和閉合電路中的動態(tài)分析類似，可以根據R的變化，確定出總電路的電阻的變化，進而可以確定總電路的電流的變化的情況，再根據電壓不變，來分析其他的元件的電流和電壓的變化的情況．22．解析此題考查理想變壓器．由u0＝11000eq\r(2)sin(100πt)V可知交流電壓的有效值為11000V，根據理想變壓器工作原理可知eq\f(n1,n2)＝eq\f(U1,U2)，可得原、副線圈匝數(shù)比為50∶1，選項A正確；由于2πf＝100π，所以原線圈中交流電的頻率是50Hz，因變壓器不改變交流電的頻率，所以選項B正確；理想變壓器的輸入功率與輸出功率相等，那么原線圈中電流小于副線圈中的電流，故原線圈的導線比副線圈的要細，選項C錯誤；根據并聯(lián)電路的特點可知居民小區(qū)各用電器電流的總和應等于副線圈中的電流，選項D錯誤．答案AB分析與閉合電路中的動態(tài)分析類似，可以根據R的變化，確定出總電路的電阻的變化，進而可以確定總電路的電流的變化的情況，再根據電壓不變，來分析其他的元件的電流和電壓的變化的情況解析：A、當滑動變阻器觸頭P向下移動時，導致總電阻減小，由于用電器是并連接入電路，所以數(shù)目增加，故A正確；B、由于變壓器的輸入的功率和輸出的功率相等，由于副線圈的電阻減小了，A2的示數(shù)變大，輸出的功率變大了，所以原線圈的輸入的功率也要變大，因為輸入的電壓不變，所以輸入的電流要變大，所以A1的示數(shù)變大，所以BD正確．C、理想變壓器的輸出電壓是由輸入電壓和匝數(shù)比決定的，雖然滑動變阻器觸頭P向下移動，但由于輸入電壓和匝數(shù)比不變，所以副線圈的輸出的電壓也不變，所以V2的示數(shù)不變，所以C錯誤；此題選錯誤的應選：C答案C點擊：電路的動態(tài)變化的分析，總的原那么就是由局部電路的變化確定總電路的變化的情況，再確定其他的電路的變化的情況，即先局部后整體再局部的方法24．解析因為變壓器的匝數(shù)與U1不變，所以U2不變．當S斷開時，因為負載電阻增大，故副線圈中的電流I2減小，由于輸入功率等于輸出功率，所以I1也將減小，C正確；因為R1的電壓減小，故R2、R3兩端的電壓將增大，I3變大，B正確．答案BC25.解析輸電線電阻R＝ρeq\f(l,S)，輸電電流I＝eq\f(P,U)故輸電線上損失的電功率為P′＝I2R＝〔〕2ρeq\f(l,S)＝eq\f(P2ρl,U2S)用戶得到的電功率為P用＝P－P′＝P答案BD26.解析：設副線圈與原線圈匝數(shù)比為k時，副線圈輸出電壓為U1，輸出電流為I1，電路損耗功率為P1，設副線圈與原線圈匝數(shù)比為nk時，副線圈輸出電壓為U2，輸出電流為I2，電路損耗功率為P2，根據理想變壓器原副線圈電壓與匝數(shù)成正比可得eq\f(U1,U)＝k…①；eq\f(U2,U)＝nk…②；且P＝U1I1＝U2I2…③；線路損耗功率分別為P1＝Ieq\o\al(2,1)R…④；P2＝Ieq\o\al(2,2)R…⑤。由①④聯(lián)立解得P1＝2R，據此排除選項A、C；由①②③④⑤聯(lián)立解得eq\f(P2,P1)＝eq\f(1,n2)，所以選項B錯誤，選項D正確。答案D27.解析：由于線圈L1用零線和火線雙線繞制而成，正常情況下零線和火線中的電流等大反向，線圈L1內產生的磁場相互抵消，線圈L2中磁通量為零，選項A正確；當家用電器增多時，通過零線和火線的電流同時增大，合磁場仍為零，即線圈L2中磁通量不變，仍為零，選項B正確；家庭電路發(fā)生短路時造成通過零線和火線的電流同時增大，線圈L2中磁通量不變，不會產生感應電流，開關K也不會被電磁鐵吸起，選項C錯誤；地面上的人接觸火線時，火線和大地構成閉合回路，零線中電流小于火線，此時線圈L1產生變化的磁場，引起線圈L2中磁通量變化產生感應電流，電磁鐵線圈有電流通過，產生磁性，將開關K吸起，選項D正確。答案C28解析(1).關于理想變壓器的動態(tài)分析問題一般有兩種類型：(1)負載電阻不變，原線圈的電壓U1不變，副線圈的電壓U2、電流I1、I2及功率P1、P2都隨匝數(shù)比的變化而變化；(2)匝數(shù)比不變，原、副線圈的電壓U1、U2不變，電流I1、I2及功率P1、P2都隨負載電阻的變化而變化．(2)無論哪種情況，處理此類問題的關鍵都是分清變量和不變量，弄清理想變壓器中各物理量之間的聯(lián)系和相互制約的關系．答案AD29．分析電壓表、電流表的示數(shù)表示電壓電流的有效值，原副線圈的電壓比等于匝數(shù)之比，電流比等于匝數(shù)之反比，原線圈的電壓決定副線圈的電壓，副線圈的電流決定原線圈的電流．解析：A、交流電的周期T=，f=＝50Hz．故A錯誤．B、原線圈的電壓U1＝，，那么U2=44V．故B正確．C、電流表A2的示數(shù)I2＝＝1A．故C錯誤．D、原副線圈的電流比等于匝數(shù)之反比，，那么I1=0.2A．故D正確．應選AC．答案AC30．解析由題圖乙所示圖象知T＝2×10－2s，f＝50Hz，ω＝2πf＝100πrad/s，Im＝eq\f(Um,R)＝eq\r(2)A，故iR＝eq\r(2)cos100πt(A)，A正確．再根據eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)，I2＝eq\f(Im,\r(2))＝1A知，I1的有效值為0.1A，B正確，C錯誤．電壓表讀數(shù)應為副線圈電壓的有效值，U＝eq\f(Um,\r(2))＝10V，故D錯誤．答案AB31．解析加在原線圈兩端電壓的有效值U1＝eq\f(100,\r(2))V，副線圈輸出電壓U2＝eq\f(n2,n1)U1＝eq\f(1,10)×eq\f(100,\r(2))V＝5eq\r(2)V，輸出電流I2＝eq\f(U2,2R)＝eq\f(5\r(2),2×20)A≈0.18A，故原線圈上電流表的示數(shù)I1＝eq\f(n2,n1)I2＝eq\f(1,10)×0.18A＝0.018A，選項A、B均錯誤；電壓表的示數(shù)等于電阻R兩端的電壓值，即I2R＝0.18×20V＝3.6V，應選項C錯誤、D正確．答案D32．解析由題u－t圖象知，交流電壓的最大值Um＝5V，所以電壓表的示數(shù)U＝eq\f(Um,\r(2))＝eq\f(5,\r(2))V，應選項A錯誤，選項B正確；根據eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)得eq\f(n2,n1)＝eq\f(U2,U1)，變壓器副線圈電壓的最大值U2m＝5000V時，有效值U2＝eq\f(U2m,\r(2))＝eq\f(5000,\r(2))V，所以點火的條件eq\f(n2,n1)>eq\f(\f(5000,\r(2))V,\f(5,\r(2))V)＝1000，應選項C正確，選項D錯誤．答案BC33.分析由題可知，線圈中產生正弦式電流．感應電動勢最大值Em=BSω，由E=Em及歐姆定律求解電流的有效值．根據法拉第電磁感應定律、歐姆定律和電流的定義式求出電量．解析：線圈中產生感應電動勢最大值Em=BSω，感應電動勢有效值E=Em=BSω．那么電流的有效值為I=．由，，得到電量q=答案eq\f(\r(2)BSω,2R)eq\f(BS,R)34．解析：由于圖中要求測量多組數(shù)據，所需電壓調節(jié)范圍較大，且從零開始變化，所以應選用分壓電路，即圖甲；根據歐姆定律可以先求出R1的電流I1＝36mA，所以熱敏電阻和R2電流為I2＝I－I1＝34mA，由圖可讀出熱敏電阻在34mA時的電壓為5.2V，那么R2兩端電壓為3.8V，即可求出R2＝111.8Ω。答案：(1)甲電壓可從0調到所需電壓，調節(jié)范圍較大(2)5.2111.8(111.6～112.0均可)(3)熱敏溫度計(提出其他實例，只要合理均可)35分析〔1〕從圖示位置開始計時，寫出線圈中感應電動勢的瞬時值表達式e=NBSωsinωt，由轉速求出角速度ω代入解出；〔2〕根據感應電動勢的瞬時值表達式求解；〔3〕電路中電壓表、電流表的示數(shù)顯示交流的有效值，由歐姆定律求出R電壓和電流的有效值；〔4〕根據q=N求解電量解析：〔1〕轉速n=300r/min=5r/s，故頻率f=n=5Hzω=2πf=2π×5rad/s=10πrad/s感應電動勢的最大值Em=nBSω=100××0.05×10π=50V，因為從中性面開始計時，所以感應電動勢按正弦規(guī)律變化，e=Emsinωt=50sin10πtV〔2〕當t=s時，e=50sin〔10π×〕V≈43.3V．〔3〕電動勢的有效值為E=V≈35.4V，電流表示數(shù)I=A=3.54A，電壓表示數(shù)U=IR=3.54×9V=31.86V．〔4〕s內線圈轉過的角度θ=ωt=×2π×=．該過程中，△Φ=BS-BScosθ=BS，q=答案(1)e＝50sin10πtV(2)43.3V(3)31.86V3.54A(4)eq\f(1,4π)C36．解析：線圈轉動時產生的電動勢的最大值為：Em＝NBSΩ＝200eq\r(2)V有效值為：E＝eq\f(Em,\r(2))＝200V