交變電流(考點解讀)

1.［交變電流的產(chǎn)生和變化規(guī)律］如圖2甲所示，矩形線圈在勻強磁場中逆時針勻速轉(zhuǎn)

動時，線圈中產(chǎn)生的交變電流如圖乙所示，設(shè)沿"c位方向為電流正方向，則下列說法正確

的是（）

A.乙圖中0a時間段對應甲圖中A至B圖的過程

B.乙圖中c時刻對應甲圖中的C圖

C.若乙圖中d等于0.02s,則1s內(nèi)電流的方向改變50次

D.若乙圖中6等于0.02s,則交流電的頻率為50Hz

答案A

2.［交變電流的產(chǎn)生和變化規(guī)律］（2013?山東T7）圖3甲是小型交流發(fā)電機的示意圖，兩磁極

N、S間的磁場可視為水平方向的勻強磁場，@）為交流電流表.線圈繞垂直于磁場的水平軸

OO'沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動，從圖示位置開始計時，產(chǎn)生的交變電流隨時間變化的圖象如

圖乙所示.以下判斷正確的是（）

圖3

A.電流表的示數(shù)為10A

B.線圈轉(zhuǎn)動的角速度為50兀rad/s

C.0.01s時線圈平面與磁場方向平行

D.0.02s時電阻及中電流的方向自右向左

答案AC

解析電流表測量的是電路中電流的有效值/=10A,選項A正確.由題圖乙可知，7=0.02

s,所以“=半=10（hrrad/s,選項B錯誤./=0.01s時，電流最大，線圈平面與磁場方向平

行，選項C正確.f=0.02s時，線圈所處的狀態(tài)就是圖示狀況，此時火中電流的方向自左

向右，選項D錯誤.

3.如圖4所示，先后用不同的交流電源給同一盞燈泡供電.第詼燈泡兩端的電壓隨時間

按正弦規(guī)律變化，如圖5甲所示；第二次燈泡兩端的電壓變化規(guī)律如圖乙所示.若圖甲、乙

中的4、7所表示的電壓、周期是相等的，則以下說法正確的是（）

甲乙

圖5

A.第一次燈泡兩端的電壓的有效值是乎“

3

B.第二次燈泡兩端的電壓的有效值是

C.第一次和第二次燈泡的電功率之比是2:9

D.第一次和第二次燈泡的電功率之比是1:5

解析第一次所加正弦交流電壓的有效值為。］=呈=乎伉，A項正確；設(shè)第二次所加交流

電壓的有效值為U］,則根據(jù)有效值的定義有普7=2^■?白+d解得B項

KKZKz.Z

錯；根據(jù)電功率的定義式P,尸?：修=1：5,C項錯，D項正確.

答案AD

【變式題組】

4.［交變電流有效值的計算方法］如圖6所示為一交變電流的電壓隨時間變化的圖象，正半

軸是正弦曲線的一個部分，則此交變電流的電壓的有效值是（）

u/V

飛一△.

OO.O1;O.O2;O.O3!O.O4;

till

_圖6

A.取VB.5V

C.歲VD.3V

答案C

解析設(shè)其有效值為U,根據(jù)交變電流的有效值定義和題圖中電流特點可得，在一個周期內(nèi)

有</1+今%3^）2X-^X0.01s+（4V）2X-^X0.01s=t/2X-^X0.02s,解得U=

K1\Kyj2KK1\

V,故c正確.

5.［交變電流有效值的計算］如圖7所示的區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強磁場，磁感應強

度為2.電阻為火、半徑為乙、圓心角為45。的扇形閉合導線框繞垂直于紙面的。軸以角速度

0勻速轉(zhuǎn)動（O軸位于磁場邊界）.則線框內(nèi)產(chǎn)生的感應電流的有效值為（）

B

XXXXXX

圖7

Bl}（oyliBdcoyl2BL2a>BL2w

A-2RB-2RC,4RD-4R

答案D

解析線框轉(zhuǎn)動的角速度為3,進磁場的過程用時I周期，出磁場的過程用時I周期，進、出

OO

^BL2CO

磁場時產(chǎn)生的感應電流大小均為r=—^—,則轉(zhuǎn)動一周產(chǎn)生的感應電流的有效值/滿足：

K

I2RT=2Bl}a}2RX-T,解得/=翳，D項正確.

\RJ

6.［對交變電流"四值"的理解］如圖9甲所示，標有“220V40W”的燈泡和標有“20四

300V”的電容器并聯(lián)到交流電源上，⑦為交流電壓表，交流電源的輸出電壓如圖乙所示,

閉合開關(guān).下列判斷正確的是（）

A.T時刻，⑨的示數(shù)為零

B.燈泡恰好正常發(fā)光

C.電容器不可能被擊穿

D.&）的示數(shù)保持11OV2V不變

答案B

解析⑦的示數(shù)應是電壓的有效值220V,故A、D錯；電壓的有效值恰好等于燈泡的額定

電壓，燈泡正常發(fā)光，B正確；電壓的峰值Um=22（A「V^311V,大于電容器的耐壓值，

故有可能被擊穿，C錯.

7.（2014?天津-7）如圖11甲所示，在勻強磁場中，一矩形金屬線圈兩次分別以不同的轉(zhuǎn)速繞

圖11

A.兩次r=0時刻線圈平面均與中性血重合

B.曲線a、b對應的線圈轉(zhuǎn)速之比為2:3

C.曲線a表示的交變電動勢頻率為25Hz

D.曲線6表示的交變電動勢有效值為10V

答案AC

解析A.從圖象可知，兩次轉(zhuǎn)動都是從中性面開始計時的，故A選項正確.

B.從圖象可知，曲線/6對應的線圈轉(zhuǎn)動的周期之比為2：3,則轉(zhuǎn)速之比為3：2,故B

選項錯誤.

C.由圖象可知，曲線〃的周期4X10"s,則曲線々表示的交變電動勢頻率%=}=25

1a

Hz,故C選項正確.

D.交變電動勢的最大值扁=〃8s則曲線b表示的交變電動勢的峰值之比為瓦加：品6

=a>u:g=3：2,即Emt,=:Eg=10V,故曲線6表示的交變電動勢的有效值為E布=定V

=5娘V,D選項錯誤.

8.（2013?福建?15）如圖12所示，實驗室一臺手搖交流發(fā)電機,內(nèi)阻r=1.0C,外接R=9.0C

的電阻.閉合開關(guān)S,當發(fā)電機轉(zhuǎn)子以某一轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動時，產(chǎn)生的電動勢e=10、Esin10加

（V）,則（）

R

圖12

A.該交變電流的頻率為10Hz

B.該電動勢的有效值為1麗V

C.外接電阻R所消耗的電功率為10W

D.電路中理想交流電流表@的示數(shù)為L0A

答案D

解析由交變電流電動勢的表達式e=10\「sin10可（V）=EmSinM可知，該交變電流的頻率

為/=Hz=5Hz,A選項錯誤.該交變電流電動勢的有效值E=皋二^^V=10V,

F10

A=A,

B選項錯誤.電流的有效值/=清7=河丁丁6L°外接電阻R所消耗的電功率PR

=Z2/?=1.02X9.0W=9.0W,故C選項錯誤，D選項正確.

9.通過一阻值R=100C的電阻的交變電流如圖13所示，其周期為1s.電阻兩端電壓的有

效值為（）

A.12V

B.4VT0V

C.15V

D.84V

答案B

rj2

解析由有效值定義可得下xis=(0.1A)2XRX0.4sx2+(0.2A)2XRX0.1SX2,其中R=

100C,可得U=4?V,B正確.

10.如圖14所示，邊長為心的正方形單匝線圈。從d,電阻為,，外電路的電阻為凡時的

中點和〃的中點的連線恰好位于勻強磁場的邊界線上，磁場的磁感應強度為8,若線

圈從圖示位置開始，以角速度3繞O?！S勻速轉(zhuǎn)動，則以下判斷正確的是（)

圖14

A.圖示位置線圈中的感應電動勢最大為當尸瓦?。

B.閉合電路中感應電動勢的瞬時值表達式為e^BL2cosincot

C.線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過180。的過程中，流過電阻H的電荷量為夕=舒

R~vr

D.線圈轉(zhuǎn)動一周的過程中，電阻H上產(chǎn)生的熱量為。=船坐

4（/?十尸）

答案BD

解析圖示位置線圈中的感應電動勢最小為零，A錯；若線圖從圖示位置開始轉(zhuǎn)動，閉合電

路中感應電動勢的瞬時值表達式為e=0sin。/,B對；線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過180。的過程

2

中，流過電阻R的電荷量為「涔若7c錯；線圈轉(zhuǎn)動一周的過程中，電阻R上產(chǎn)生

2TTR_7iB2a)LAR

的熱量為。對.

R+rcoR+r"4(/?+r)2D

11.如圖15所示區(qū)域內(nèi)存在勻強磁場，磁場的邊界由x軸和y=2sin全7T曲線圍成（xW2m）,

現(xiàn)把一邊長為2m的正方形單也線框以水平速度。=10m/s勻速地拉過該磁場區(qū)，磁場區(qū)的

磁感應強度為0.4T,線框電阻R=0.5C,不計一切摩擦阻力，則（）

A.

B.拉力廠的最大功率為12.8W

C.拉力F要做25.6J的功才能讓線框通過此磁場區(qū)

D.拉力廠要做12.8J的功才能讓線框通過此磁場區(qū)

答案C

2/

解析線框通過磁場區(qū)，產(chǎn)生的感應電流先增大后減小，形成正弦交流電，周期為5=0.4S,

感應電動勢最大值為&,=8歷=8V,有效值為40V,感應電流最大值為16A,有效值為

8小A,則水平拉力最大值為Fm=BIml=12.8N,A錯誤；拉力的最大功率為Pm=Fmv=128

W,B錯誤；線框勻速通過，拉力做的功等于焦耳熱，2=/2/?f=25.6J,C正確，D錯誤.

12.如圖所示，面積均為S的單匝線圈繞其對稱軸或中心軸在勻強磁場8中以角速度。勻

速轉(zhuǎn)動，能產(chǎn)生正弦交變電動勢e=8SosinM的圖是（）

???\、?

A

c

答案A

解析線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的軸（軸在線圈所在平面內(nèi)）勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的正

弦交變電動勢為e==8S”sin3/,由這一原理可判斷，A圖中感應電動勢為e=BScosincof；B

圖中的轉(zhuǎn)動軸不在線圈所在平面內(nèi)；C、D圖轉(zhuǎn)動軸與磁場方向平行，而不是垂直.

13.為了研究交流電的產(chǎn)生過程，小張同學設(shè)計了如下實驗構(gòu)思方案：第一次將單匝矩形線

圈放在勻強磁場中，線圈繞轉(zhuǎn)軸。。|按圖1甲所示方向勻速轉(zhuǎn)動（而向紙外，cd向紙內(nèi)）,

并從圖甲所示位置開始計時.此時產(chǎn)生的交變電流如圖乙所示.第二次他僅將轉(zhuǎn)軸移至ab

邊上，第三次他僅將轉(zhuǎn)軸右側(cè)的磁場去掉，關(guān)于后兩次的電流圖象，下列說法正確的是（）

圖1

A.第二次是A圖B.第二次是C圖

C.第三次是B圖D.第三次是D圖

答案D

14.（2012?北京?15）一個小型電熱器若接在輸出電壓為10V的直流電源上,消耗電功率為尸；

若把它接在某個正弦式交流電源上，其消耗的電功率為，.如果電熱器電阻不變，則此交流電

源輸出電壓的最大值為（）

A.5VB.5^2VC.10VD.l（A/2V

答案C

解析根據(jù)P=對直流電有P=00*；對正弦式交流電有q="方一，所以正弦式交流

AKZK

=yf2U'

電的有效值為U'故交流電源輸出電壓的最大值Um'=10V,

故選項C正確，選項A、B、D錯誤.

15.如圖2所示電路中，電源電壓。=311sin100MV）,A.8間接有“220V440W”的

電暖寶、“220V220W”的抽油煙機、交流電壓表及保險絲.下列說法正確的是（）

A.交流電壓表的示數(shù)為311V

B.電路要正常工作，保險絲的額定電流不能小于3夜A

C.電暖寶發(fā)熱功率是抽油煙機發(fā)熱功率的2倍

D.1min抽油煙機消耗的電能為1.32X10。

答案D

16.如圖3甲是阻值為5。的線圈與阻值為15。的電阻R構(gòu)成的回路.線圈在勻強磁場中

繞垂直于磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示.則（）

8

A.電壓表的示數(shù)為10低V

B.通過電阻R的電流為坐A

C.電阻R上消耗的功率為3.75W

D.通過電阻的電流方向每秒變化100次

答案B

解析由題圖乙可得Em=20V,E=\0y[2V,電壓表讀數(shù)。=三一K=號叵V,A錯誤；

通過電阻尺的電流/=冬=坐A,B正確；R上消耗的功率P=/2R=7.5W,C錯誤；7=0.04

AZ

s,/=25Hz,電流方向每秒變化50次，D錯誤.

17.如圖4所示，矩形線圈abed繞軸。?！瘎蛩俎D(zhuǎn)動產(chǎn)生交流電，在圖示位置開始計時，

則下列說法正確的是（）

A.r=0時穿過線圈的磁通量最大，產(chǎn)生的感應電流最大

B./=（（7為周期）時感應電流沿“歷成方向

C.若轉(zhuǎn)速增大為原來的2倍，則交變電流的頻率是原來的2倍

D.若轉(zhuǎn)速增大為原來的2倍，則產(chǎn)生的電流有效值為原來的4倍

答案BC

解析圖示時刻，ab.cd邊切割磁感線的有效速率為零，產(chǎn)生的感應電動勢為零，感應電

流為零，A錯誤；根據(jù)線圈的轉(zhuǎn)動方向，確定午時線圈的位置，用右手定則可以確定線圈中

的感應電流沿abed。方向，B正確；根據(jù)轉(zhuǎn)速和頻率的定義3=2W可知C正確；根據(jù)Em

=nBSco,E=知,/=《■可知電流有效值變?yōu)樵瓉淼?倍，D錯誤.

\2&

18.如圖5所示，閉合的矩形導體線圈必cd在勻強磁場中繞垂直于磁感線的對稱軸OO'勻

速轉(zhuǎn)動.沿著。。'方向觀察，線圈逆時針方向轉(zhuǎn)動.已知勻強磁場的磁感應強度為8,線

圈匝數(shù)為〃，/邊的邊長為ad邊的邊長為￡線圈電阻為心轉(zhuǎn)動的角速度為M則當

線圈轉(zhuǎn)至圖示位置時（）

33

O'

圖5

A.線圈中感應電流的方向為%ba

B.線圈中的感應電動勢為2〃8/2（?

C.穿過線圈的磁通量隨時間的變化至翼卞

D.線圈ab邊所受安培力的大小為嗎心以

答案AC

解析當線圈轉(zhuǎn)至圖示位置時，由楞次定律可知，線圈中感應電流的方向為adeba,選項A

正確；圖示位置穿過線圖的磁通量隨時間的變化率最大，感應電動勢最大，線圈中的感應電

動勢為HBI&3,選項B錯誤，C正確；線圈ab邊所受安培力的大小為F=0,選項D錯誤.

19.如圖6所示，N匝矩形導線框以角速度3在磁感應強度為8的勻強磁場中繞軸。0'勻

速轉(zhuǎn)動，線框面積為S,線框的電阻、電感均不計，外電路接有電阻R、理想交流電流表?

和二極管D.二極管D具有單向?qū)щ娦?，即正向電阻為零，反向電阻無窮大.下列說法正確

的是（）

圖6

A.交流電流表的示數(shù)/

B.一個周期內(nèi)通過R的電荷量q=3浮

C.R兩端電壓的有效值。=卷煙

D.圖示位置電流表的示數(shù)為0

答案AB

解析設(shè)回路中電流的有效值為I,由電流的熱效應可知，黃管尸收=刃7,/=啜金

A正確，D錯誤.電阻火兩端電壓的有效值U=/R=C錯誤.一個周期內(nèi)通過火的

電荷量「竿一竿，B正琬

KK

20.（2014?山東?17）如圖1所示，將額定電壓為60V的用電器，通過一理想變壓器接在正弦

交變電源上.閉合開關(guān)S后，用電器正常工作，交流電壓表和交流電流表（均為理想電表）

的示數(shù)分別為220V和2.2A.以下判斷正確的是（）

用

電

器

A.變壓器輸入功率為484W

B.通過原線圈的電流的有效值為0.6A

C.通過副線圈的電流的最大值為2.2A

D.變壓器原、副線圈匝數(shù)比：“2=11：3

解析變壓器的輸入功率R=巳=，2。2=2.2X60W=132W,選項A錯誤；由務=‘得"=

〃2〃2

卷==*選項D正確；由木=點得/|=：：/2=亮*2.2人=0.6人，選項B正確；根據(jù)/

=卷得通過副線圈的電流的最大值A(chǔ)m=y［2I2=A,選項C錯誤.

答案BD

21.［理想變壓器的功率、電壓、電流關(guān)系］如圖2所示，理想變壓器原線圈的匝數(shù)為小，

副線圈的匝數(shù)為"2,原線圈的兩端人方接正弦交流電源，電壓表V的示數(shù)為220V,負載

電阻R=44C,電流表A1的示數(shù)為0.2A.下列判斷正確的是（）

A.原線圈和副線圈的匝數(shù)比為2：1

B.原線圈和副線圈的匝數(shù)比為5：1

C.電流表A2的示數(shù)為0.1A

D.電流表A2的示數(shù)為0.4A

答案B

解析由題意可求得原線圈的功率，利用理想變壓器原、副線圈中的功率相等可求得副線圈

中的電流，再利用原、副線圈中的電流之比可求得兩線圈的匝數(shù)比.

由電壓表V示數(shù)和電流表Ai的示空三咨線圈中的功率Pi=U/,P}=P2=IiR,所以電流

表A2的示數(shù)為，2=A=1A,C、D錯誤；原線圈和副線圈的匝數(shù)比

—=4=T,A錯誤，B正確.

〃2A1

22.［交變電流和理想變壓器的綜合應用］（2013?四川2）用220V的正弦交流電通過理想變壓

器對一負載供電，變壓器輸出電壓是110V,通過負載的電流圖像如圖3所示，貝比）

A.變壓器輸入功率約為3.9W

B.輸出電壓的最大值是110V

C.變壓器原、副線圈匝數(shù)比是1:2

D.負載電流的函數(shù)表達式i=0.05sin（10（to+，）A

答案A

解析由題意知：U,=220V,5=110V,所以色'=萼=2：1,U，m=1106V,選項B、

C均錯誤.由圖像可知：I2m=0.05A,T=0.02s,則負載電流的函數(shù)表達式為i=

O.O5sin（lOO7t/）A,選項D錯誤.變壓器的輸入功率P|=B=/2U2=*X110W、3.9W,選

項A正確.

23.［交變電流和理想變壓器的綜合應用］（2013?廣東-16）如圖4,理想變壓器原、副線圈匝數(shù)

比〃I：〃2=2：1,?和@均為理想電表，燈泡電阻RL=6C,端電壓3=12啦sinlOOn/

（V）.下列說法正確的是（）

A.電流頻率為100Hz

B.②的讀數(shù)為24V

C.?的讀數(shù)為0.5A

D.變壓器輸入功率為6W

答案D

解析由3=2寸=100兀rad/s得：/=50Hz,A錯.有效值t/產(chǎn)12V,又：*=彳得：5=

2

6V,/2=4=1A,選項B、C錯.由能量守恒得Pl=P2=U2I2=6W,D選項對.

24.如圖7所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10：1,6是原線圈的中心接頭，電壓

表V和電流表A均為理想電表，除滑動變阻器電阻R、定值電阻價以外的其余電阻不計,

從某時刻開始在原線圈c"兩端加上交變電壓，其瞬時值表達式為"i=22（）V，sin10（MV）.下

列說法中正確的是（）

A.f=^s時刻，c、d兩點間的電壓瞬時值為110V

B.當單刀雙擲開關(guān)與〃連接時，電壓表的示數(shù)為22吸V

C.單刀雙擲開關(guān)與。連接，在滑動變阻器滑片P向上移動的過程中，電壓表和電流表的示

數(shù)均變小

D.當單刀雙擲開關(guān)由a扳向b時，電壓表和電流表的示數(shù)均變大

解析由c、d兩點間的電壓瞬時值表達式i<\—220^2sin100n/（V）,當/—^QQS,W,—220^/2

sinIV=110V2V,選項A錯誤.由會琮得G=*=220X=V=22V,選項B錯誤.單

刀雙擲開關(guān)與。連接，滑片P向上移動時，電壓表示數(shù)不變，選項C錯誤.

答案D

25.［理想變壓器的動態(tài)分析］如圖8所示，一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為4：1,原

線圈兩端接入一正弦交流電源，副線圈電路中R為負載電阻，交流電壓表和交流電流表都

是理想電表.下列結(jié)論正確的是（）

圖8

A.若電壓表讀數(shù)為6V,則輸入電壓的最大值為246V

B.若輸入電壓不變，副線圈匝數(shù)增加到原來的2倍，則電流表的讀數(shù)減小到原來的一半

C.若輸入電壓不變，負載電阻的阻值增加到原來的2倍，則輸入功率也增加到原來的2倍

D.若保持負載電阻的阻值不變，輸入電壓增加到原來的2倍，則輸出功率增加到原來的4

倍

答案AD

解析若電壓表的讀數(shù)為6V,則變壓器的輸出電壓的有效值為6V,由獲=分故（71=4。2

=24V,所以輸入電壓的最大值為（4=蛆5=24位V,所以選項A正確；若輸入電壓不

變，副線圈匝數(shù)增加，則上增大，由/2=今可知，電流表示數(shù)增大，所以選項B錯誤；輸

入電壓和匝數(shù)比不變，則電壓值不變，當負載電阻R變大時，貝，］/,=今，電流變小，又P

=P2=t/2/2,故輸入功率也減小，所以選項C錯誤；若負載電阻R不變，輸入電壓變?yōu)樵瓉?/p>

的2倍，則輸出電壓也變?yōu)樵瓉淼?倍，心=今則輸出電流也變?yōu)樵瓉淼?倍，故輸出功率

尸2=。2,2變?yōu)樵瓉淼?倍，所以選項D正確.

26.［交變電流的圖象和理想變壓器的動態(tài)分析］火警報警系統(tǒng)原理如圖9甲所示，V是一個

小型理想變壓器，原、副線圈匝數(shù)之比如：〃2=10：1，接線柱人6接上一個正弦交變電源，

電壓隨時間變化規(guī)律如圖乙所示，在變壓器右側(cè)部分，%為用半導體熱敏材料（電阻率隨溫

度升高而減?。┲瞥傻膫鞲衅?，尺為一定值電阻.下列說法中正確的是（）

圖9

A.電壓表示數(shù)為22V

B.此交變電源的頻率為50Hz

C.當傳感器心所在處出現(xiàn)火警時，電流表的示數(shù)減小

D.當傳感器&所在處出現(xiàn)火警時，電壓表的示數(shù)減小

答案BD

解析副線圈兩端電壓是22V,電壓表示數(shù)等于副線圈兩端的電壓減去R兩端的電壓，小

于22V,所以A錯；從題圖乙可知，周期是0.02s,所以頻率是50Hz,B正確；當傳感器

火2所在處出現(xiàn)火警時，色的電阻變小，它兩端的電壓變小，電流變大，電流表的示數(shù)變大，

電壓表的示數(shù)變小，C錯，D對.

27.［交變電流的產(chǎn)生和理想變壓器的綜合分析］如圖10所示，一矩形線圈的面積為S,匝數(shù)

為N,內(nèi)阻不計，繞00軸在水平方向的磁感應強度為B的勻強磁場中以角速度“做勻速

轉(zhuǎn)動，從圖示位置開始計時.矩形線圈通過滑環(huán)接一理想變壓器，滑動觸頭P上下移動時

可改變輸出電壓，副線圈接有可調(diào)電阻及，下列判斷正確的是（）

A.矩形線圈產(chǎn)生的感應電動勢的瞬時值表達式為e=NBScocoscot

B.矩形線圈從圖示位置經(jīng)過盧時間，通過電流表的電荷量為0

Zco

C.當尸不動，R增大時，電壓表讀數(shù)也增大

D.當尸向上移動、R不變時，電流表讀數(shù)減小

答案A

解析計時起點，線圈內(nèi)的感應電動勢為最大值NBSco,所以感應電動勢的瞬時值表達式為

ir

e=NBScocosa）t,A選項正確.矩形線圖從圖示位置經(jīng)過丁時間，線圈磁通量的變化量為△⑦

2.0）

=BS,故通過電流表的電荷量=B選項錯誤.電壓表示數(shù)是線圈產(chǎn)生的感應電動勢

、/日NBS0）

的有效值,即忌是二方,C選項錯誤.當尸向上移動、R不變時，輸出電壓增大，輸出功

率增大，電流表讀數(shù)增大，D選項錯誤.

28.［遠距離輸電的分析］如圖12所示，有一臺交流發(fā)電機E,通過理想升壓變壓器。和理

想降壓變壓器T2向遠處用戶供電，輸電線的總電阻為R.Ti的輸入電壓和輸入功率分別為5

和尸I，它的輸出電壓和輸出功率分別為仇和尸2；T2的輸入電壓和輸入功率分別為5和尸3，

它的輸出電壓和輸出功率分別為a和24.設(shè)n的輸入電壓幼一定，當用戶消耗的電功率變

大時，有（）

A.5變小，a變大

B.a不變，齒變小

C.P［變小,22變小

D.尸2變大，尸3變大

答案BD

29.［輸電線路功率損失的計算］（2012?天津4）通過一理想變壓器，經(jīng)同?線路輸送相同的電

功率P,原線圈的電壓。保持不變，輸電線路的總電阻為凡當副線圈與原線圈的匝數(shù)比為上

時，線路損耗的電功率為多，若將副線圈與原線圈的也數(shù)比提高到〃鼠線路損耗的電功率

為尸2,則4和3分別為（）

A卷'3B?（品R,

嚼7D.磋淮,7

答案D

解析根據(jù)變壓器的變壓規(guī)律，得m=k,小〃k，所以5=kU,5=〃初.根據(jù)P=U1知

pppP

匝數(shù)比為左和泌的變壓器副線圈的電流分別為/］=77=777,心=77=萬萬根據(jù)＞心輸

U\KUC/2HKU

電線路損耗的電功率分別為P］=/；/?=（2）%,02=/班=（一A）2/?,所以叁=4.選項D正確，

KLJJriH

選項A、B、C錯誤.

30.［遠距離輸電問題］（2014?江蘇-3）遠距離輸電的原理圖如圖13所示，升壓變壓器原、副線

圈的匝數(shù)分別為〃I、〃2,電壓分別為5、。2,電流分別為人、h，輸電線上的電阻為R變壓

器為理想變壓器，則下列關(guān)系式中正確的是（

.An\Uz

12?2R

C.A5=KRD.hU}=I2U2

答案D

解析根據(jù)理想變壓器的工作原理得h5=1,5、4=—5不是加在及兩端的電壓，故心罟,

12A

而等于R上消耗的功率/必與下一級變壓器的輸入功率之和.選項D正確.

31.（2014?廣東-19）如圖14所示的電路中，P為滑動變阻器的滑片，保持理想變壓器的輸入

電壓幼不變，閉合電鍵S,下列說法正確的是（）

圖14

A.P向下滑動時，燈L變亮

B.P向下滑動時.，變壓器的輸出電壓不變

C.P向上滑動時?，變壓器的輸入電流變小

D.P向上滑動時，變壓器的輸出功率變大

答案BD

解析由于理想變壓器輸入電壓G不變，原、副線圈匝數(shù)不變，所以輸出電壓。2也不變，

燈L亮度不隨P的滑動而改變，故選項A錯誤，選項B正確.P向上滑動時，滑動變阻器

接入電路的電阻減小，負載總電阻/?總減小，由/2=言知，通過副線圈的電流增大，輸出

功率尸2=。2/2增大，再由,=公知輸入電流A也增大，故選項C錯誤，D正確.

32.（2014?新課標H21）如圖15所示，-理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為〃2.原線圈

通過一理想電流表@接正弦交流電源，一個二極管和阻值為R的負載電阻串聯(lián)后接到副線

圈的兩端.假設(shè)該二極管的正向電阻為零，反向電阻為無窮大，用交流電壓表測得a、b端

和c、d端的電壓分別為和&d，貝M）

圖15

A.t/ab?Ucd="l?n2

B.增大負載電阻的阻值R,電流表的讀數(shù)變小

C.負載電阻的阻值越小，cd間的電壓Qd越大

D.將二極管短路，電流表的讀數(shù)加倍

答案BD

解析變壓器的變壓比駕=",其中U|、U,是變壓器原、副線圈兩端的電壓.U1=Uab，由

于二極管的單向?qū)щ娞匦?，Ucd^u2,選項A錯誤.增大負載電阻的阻值R,負載的電功率

減小，由于產(chǎn)入=P+，且P人=/|Uab，所以原線圈上的電流人減小，即電流表的讀數(shù)變小，

選項B正確.c、d端的電壓由輸入電壓t4b決定，負載電阻滅的阻值變小時，&d不變，選

項C錯誤.根據(jù)岑壓器上的能量關(guān)系有=在一個周期7的時間內(nèi)，二極管未短

路時有：447=與工+0（。為副線圈兩端的電壓），二極管短路時有Qb/2T=1/，由以上兩

式得/2=2/”選項D正確.

33.（2014?浙江75）如圖16所示為遠距離交流輸電的簡化電路圖.發(fā)電廠的輸出電壓是U,

用等效總電阻是，?的兩條輸電線輸電，輸電線路中的電流是/”其末端間的電壓為5.在輸

電線與用戶間連有一理想變壓器，流入用戶端的電流是，2.則（）

圖16

A.用戶端的電壓為華

B.輸電線上的電壓降為U

C.理想變壓器的輸入功率為

D.輸電線路上損失的電功率為/|U

答案A

解析根據(jù)變壓器的工作原理、歐姆定律和電功率公式解決問題.根據(jù)理想變壓器的工作原

理，得所以用戶端的電壓。2=華，選項A正確；輸電線上的電壓降U'=I{r

=U-Ui，選項B錯誤；變壓器的輸入功率P|=/|。-舟=/15，選項C錯誤；輸電線路上

損失的功率P'=/%=/i（U-U）,選項D錯誤.

34.如圖17所示，一正弦交流電瞬時值為e=220^sinlOOmV,通過一個理想電流表，接

在一個理想變壓器兩端，變壓器起到降壓作用.開關(guān)閉合前后，4、8兩端的電功率相等，

以下說法正確的是（）

圖17

A.流過r的電流方向每秒鐘變化50次

B.變壓器原線圈匝數(shù)大于副線圈匝數(shù)

C.開關(guān)從斷開到閉合時，電流表示數(shù)變小

D./?=亞

答案B

解析由表達式知交流電的頻率為50Hz,所以流過廠的電流方向每秒鐘變化100次，A錯

誤；降壓變壓器原線圈匝數(shù)大于副線圈匝數(shù)，B正確；開關(guān)從斷開到閉合時，副線圈電阻減

小，電壓不變，所以副線圈電流增大，則原線圈電流即電流表示數(shù)變大，C錯誤；由已知條

件無法判斷R的大小，D錯誤.

35.遠距離輸電線路的示意圖如圖18所示，若發(fā)電機的輸出電壓不變，認為升壓變壓器和

降壓變壓器都是理想的，輸電線具有一定電阻，下列判斷錯誤的是（）

圖18

A.升壓變壓器的輸出電壓總是大于降壓變壓器的輸入電壓

B.升壓變壓器的輸出功率總是大于降壓變壓器的輸入功率

C.隨著用戶用電功率增加，升壓變壓器原線圈中的電流變小

D.隨著用戶用電功率增加，降壓變壓器原線圈兩端的電壓變小

答案C

解析根據(jù)遠距離輸電知識知，輸電線上總要損失部分電壓所以升壓變壓器的輸出電

壓大于降壓變壓器的輸入電壓，A正確.輸電線上有功率損失，所以升壓變壓器的輸出功率

大于降壓變壓器的輸入功率，B正確.用戶用電功率增加，那么電路中的電流變大，輸電線

上損失的電壓AU也會變大，輸送電壓一定時，那么降壓變壓器原線圈兩端的電壓就會變小，

所以C錯誤，D正確.故選C.

36.（2012?課標全國77）自耦變壓器鐵芯上只繞有一個線圈，原、副線圈都只取該線圈的某部

分.一升壓式自耦調(diào)壓變壓器的電路如圖1所示，其副線圈匝數(shù)可調(diào).已知變壓器線圈總匝

數(shù)為1900匝；原線圈為1100匝，接在有效值為220V的交流電源上.當變壓器輸出電壓

調(diào)至最大時，負載R上的功率為2.0kW.設(shè)此時原線圈中電流的有效值為八，負載兩端電壓

A.380V和5.3A

B.380V和9.1A

C.240V和5.3A

D.240V和9.1A

答案B

解析由題圖并根據(jù)理想變壓器電壓比關(guān)系駕=M,代入數(shù)據(jù)解得副線圈兩端的電壓有效值

5=380V,因理想變壓器原、副線圈輸入和輸出的功率相等，即產(chǎn)入=。出解得八

2ox］。3

=、2（）Ag9.1A,選項B正確，選項A、C、D錯誤.

37.（2012?福建?14）如圖2所示，理想變壓器原線圈輸入電壓"=UmSincot,副線圈電路中

島為定值電阻，R是滑動變阻器.?和?是理想交流電壓表，示數(shù)分別用5和S表示；回和

是理想交流電流表，示數(shù)分別用人和心表示.下列說法正確的是（）

圖2

A.八和A表示電流的瞬時值

B.G和5表示電壓的最大值

C.滑片P向下滑動過程中，5不變，6變大

D.滑片尸向下滑動過程中，。2變小，人變小

答案C

解析電路中交流電表的示數(shù)為有效值，故A、B項均錯誤；尸向下滑動過程中，R變小，

由于交流電源的輸出電壓和原、副線圈匝數(shù)不變，5、U,均不變,所以/，=變大,由

￡=齊得變大，故C項正確，D項錯誤.

38.（2013?天津4）普通的交流電流表不能直接接在高壓輸電線路上測量電流，通常要通過電

流互感器來連接，圖3中電流互感器/一側(cè)線圈的匝數(shù)較少，工作時電流為/如cd一側(cè)線

圈的匝數(shù)較多，工作時電流為及，為了使電流表能正常工作,貝火）

圖3

A.ab接MN、cd接P。，Iah<Ial

B.ab接MN、cd接尸。，Iah>Icd

C.而接P。、cd接MN,Iab<Icd

D.ab接PQ、cd接MN,Iah>Icd

答案B

解析高壓輸電線上的電流較大，測量時需把電流變小，即副線圈中的電流較小，由￡=皆可

知：〃2較大，較小，所以外接MMcd接尸。，選項B正確.

39.如圖4所示，接在理想變壓器回路中的四個規(guī)格相同的燈泡都正常發(fā)光，那么，理想變

壓器的匝數(shù)比功：〃2：為（）

圖4

A.1：1：1

B.3：2：1

C.6：2：1

D.2：2：I

答案B

解析燈泡都正常發(fā)光，可得UA=UR=UC=UD，所以5=25.由理想變壓器的電壓關(guān)系

得今=會=,，可得〃2=2〃3.同理，燈泡都正常發(fā)光，功率相等，即PA=PB=Pc=PD，由尸

=/%得/A=/B=，C=/D，即/1=/2=，3由功率關(guān)系UJ1=S/2+5/3,可得勺/1=盯/2+〃313即

〃]=〃2+“3=2〃3+”3=3〃3.所以："2："3=3：2：1.

40.如圖5甲所示為-咱耦變壓器，變壓器的原線圈端輸入電壓如圖乙所示，副線圈電

路中定值電阻Ro=llC，電容器C的擊穿電壓為22V,移動滑片P使電容器剛好不會被擊

穿，所有電表均為理想電表，下列說法正確的是（）

甲

I4/V

311—.............................

n.3//（xio-2s）

-311--...........

乙

圖5

A.電壓表的示數(shù)為220V

B.原、副線圈的匝數(shù)比為10：1

C.電流表的示數(shù)等于通過電阻R。的電流

D.原線圈端輸入電壓的變化規(guī)律為〃=311sin7t/V

答案A

解析由題圖乙知電壓的有效值即電壓表的示數(shù)為220V,A正確；電容器的耐壓值為交

流最大值，有效值為迅V=11gV,所以原、副線圈的匝數(shù)比為1即：1,B錯誤；電容

器通交流電，所以電流表的示數(shù)大于通過電阻&）的電流，C錯誤；由題圖乙知交流電的周

期為0.02s所以角速度為100兀rad/s,原線圖端輸入電壓的變化規(guī)律為i/=311sinlOOn/V,

D錯誤.

41.如圖6為遠距離輸電示意圖，發(fā)電機的輸出電壓幼和輸電線的電阻、理想變壓器匝數(shù)

均不變，且〃1:〃2=〃4：〃3.當用戶消耗的功率增大時，下列表述正確的是（）

A.用戶的總電阻增大

B.用戶的電壓增加

C.5:U2=U4:5

D.用戶消耗的功率等于發(fā)電機的輸出功率

答案C

解析當用戶消耗的功率增大時，用電器增多，總電阻減小，故A錯誤；當用電器增多時，

功率增大，降壓變壓器的輸出電流增大，則輸電線上的電流增大，可知輸電線上的電壓損失

增大，發(fā)電機的輸出電壓a不變，則s不變，可知降壓變壓器的輸入電壓減小，所以用戶

得到的電壓a減小，故B錯誤；因為原、副線圈的電壓比等于匝數(shù)之比，則毯咪先

—,因為：〃2=〃4：〃3，所以U：5=。4：。3，故C正確；用戶消耗的功率等于發(fā)電機

的輸出功率減去輸電線上損失的功率，故D錯誤.

42.（2014?四川T）如圖7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

變化的圖像，則（）

甲乙

圖7

A.用戶用電器上交流電的頻率是100Hz

B.發(fā)電機輸出交流電的電壓有效值是500V

C.輸電線上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D

解析由圖像可知，交流電的周期7=0.02s,故頻率/，=50Hz,選項A錯誤；交

流電的電壓最大值&=500V,故有效值。=茬=25嘮V,選項B錯誤；輸電線上的電

流由降壓變壓器副線圈上的電阻和降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比決定，選項C錯誤；當

用戶用電器的總電阻增大時，副線圈上的電流減小，根據(jù)＜=公，原線圈（輸電線）上的電流

減小，根■據(jù)P=得，輸電線損失的功率減小，選項D正確.

43.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3X1（）6

kW,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2.0X105A

B.輸電線上由電阻造成的損失電壓為15kV

C.若改用|5kV電壓輸電，則輸電線上損失的功率為9X1（）8kw

D.輸電線上損失的功率為△2=￥，U為輸電電壓，r為輸電線的電阻