【步步高】2015高考物理二輪(廣東專用)專題突破word版訓(xùn)練：專題十一 直流電路和交流電路

1、【步步高】2015高考物理二輪(廣東專用)專題突破word版訓(xùn)練：專題十一 直流電路和交流電路 專題十一 直流電路和交流電路 1純電阻電路和非純電阻電路的電功、電功率的比較 U2(1)純電阻電路：電功WUIt，電功率PUIWQUIttR U22IRt，PUIIR. R2 (2)非純電阻電路：電功WUIt，電功率PUI，電熱QI2Rt，電熱功率P熱I2R于電熱功率，即W>Q，故求電功、電功率只能用WUIt、PUI，求電熱、電熱功率只能用Q2、P熱22電源的功率和效率 (1)電源的幾個(gè)功率 電源的總功率：P總EI 電源內(nèi)部消耗的功率：P內(nèi)I2r 電源的輸出功率：P出UIP總P內(nèi) P出U(2)

2、電源的效率100%100% EP總 3交流電的“四值” (1)最大值EmNBS. (2)瞬時(shí)值e. (3)有效值：正弦式交流電的有效值EE；非正弦式交流電的有效值必須根據(jù)電流的熱效應(yīng)，2 用等效的思想來(lái)求解計(jì)算交流電路的電功、電功率和測(cè)定交流電路的電壓、電流都是指有效值 (4)平均值：En，常用來(lái)計(jì)算通過(guò)電路的電荷量 t 4理想變壓器的基本關(guān)系式 (1)功率關(guān)系：P入出 Un(2)電壓關(guān)系：. U2n2 In(3)電流關(guān)系：只有一個(gè)副線圈時(shí). I2n1 - 1 - 直流電路動(dòng)態(tài)分析方法 (1)程序法：基本思路是“部分整體部分”即從阻值的變化入手，由串、并聯(lián)規(guī)律判定R總的變化情況，再由歐姆定律判

3、斷I總和U端的變化情況，最后由部分電路歐姆定律及串聯(lián)分壓、并聯(lián)分流等規(guī)律判斷各部分的變化情況 (2)結(jié)論法“并同串反”： “并同”：指某一電阻增大(減小)時(shí)，與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將增大(減小) “串反”：指某一電阻增大(減小)時(shí)，與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減小(增大) 考向1 直流電路的動(dòng)態(tài)分析 例1 (單選)如圖1所示，平行金屬板中帶電質(zhì)點(diǎn)P原來(lái)處于靜止?fàn)顟B(tài)，不考慮電流表和電壓表對(duì)電路的影響，R1的阻值和電源內(nèi)阻r相等當(dāng)滑動(dòng)變阻器R4的滑片向b端移動(dòng)時(shí)，則( ) 圖1 AR3上消耗的功率逐漸增大 B電流表讀數(shù)減小，電壓表讀數(shù)增大 C

4、電源的輸出功率逐漸增大 D質(zhì)點(diǎn)P將向上運(yùn)動(dòng) 審題突破 當(dāng)R4的滑片向b端移動(dòng)時(shí)，其電阻如何變化？電容器兩極板間電壓和哪部分電路電壓相等？如何分析電源的輸出功率變化情況？ 解析 滑動(dòng)變阻器R4的滑片向b端移動(dòng)時(shí)，R4的阻值越來(lái)越小，故并聯(lián)電路的總電阻減小，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓規(guī)律可得：R3的電壓減小，消耗的功率減小，故A錯(cuò)誤；電容器電壓等于R3的，故也減小，所以質(zhì)點(diǎn)P將向下運(yùn)動(dòng)，所以D錯(cuò)誤；外電路總電阻減小，所以干路電流I1增大，而R3的電流I3減小，根據(jù)I1I3IA，可得電流表讀數(shù)IA增大，所以B錯(cuò)誤；因R1的阻值和電源內(nèi)阻r相等，故外電路電阻大于電源內(nèi)阻，且逐漸減小，由輸出功率與外電阻的關(guān)系可

5、得：電源的輸出功率在增大，所以C正確 答案 C - 2 - (單選)某同學(xué)準(zhǔn)備用一種金屬絲制作一只電阻溫度計(jì)他先通過(guò)實(shí)驗(yàn)描繪出一段金 屬絲的UI曲線，如圖2甲所示再將該金屬絲與某一定值電阻R0串聯(lián)接在電路中，用電壓表(電壓表的內(nèi)阻遠(yuǎn)大于金屬絲的電阻)與金屬絲并聯(lián)，并在電壓表的表盤上標(biāo)注溫度值，制成電阻溫度計(jì)，如圖乙所示下列說(shuō)法中正確的是( ) 圖2 A從圖甲可知，該金屬絲的阻值隨溫度的升高而減小 B圖乙中電壓表的指針偏轉(zhuǎn)角越大，溫度值越小 C選用不同阻值的R0可以改變溫度計(jì)的量程，R0越大，量程越大 D溫度越高，電源消耗的功率越大 答案 C 解析 從圖甲可知，圖線上的點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率表示電阻

6、的大小，故該金屬絲的阻值隨溫度的升高而增大，所以A錯(cuò)誤；圖乙中電壓表的指針偏轉(zhuǎn)角越大，說(shuō)明RT的阻值越大，即溫度越高，所以B錯(cuò)誤；若R0越大，電壓表要偏轉(zhuǎn)同樣的角度，需RT的阻值更大，即溫度更高，量程越大，所以C正確；溫度越高，RT的阻值越大，電路電流越小，所以電源消耗的功率PEI越小，故D錯(cuò)誤 考向2 交流電的產(chǎn)生和描述 例2 (雙選)如圖3甲為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)，電阻為r2 矩形線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞垂直于磁場(chǎng)方向的固定軸OO勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)和電刷 40與右側(cè)電路連接，右側(cè)電路中滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為R0 ，滑動(dòng)片P位于滑動(dòng)變阻7 R器中央，定值電阻R1R

7、0、R2，其他電阻不計(jì)從線圈平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，2 閉合開(kāi)關(guān)S，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中理想交流電壓表示數(shù)是10 V，圖乙是矩形線圈磁通量隨時(shí)間t變化的圖象，則下列說(shuō)法正確的是( ) 圖3 - 3 - 5A電阻R2上的熱功率為 W 7 B0.02 s時(shí)滑動(dòng)變阻器R兩端的電壓瞬時(shí)值為零 C線圈產(chǎn)生的e隨時(shí)間t變化的規(guī)律是 e2cos 100t (V) 12D線圈開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)到ts的過(guò)程中，通過(guò)R1的電荷量為C 600200 RR71010U2 解析 R總R1010 ，I A1 A，UR2V，根據(jù)公式PR2244107R 5上的熱功率為PR2 W，故A正確；0.02 s通過(guò)線圈的磁通量為零，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

8、最大，故B7 2錯(cuò)誤；T0.02 s，100 rad/s，E10 V12 V12 V，e2cos 100t(V)，故CT 錯(cuò)誤；電動(dòng)勢(shì)的最大值為Em122 VnBS，mBS 100t(Wb)，線圈開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)到t 確 答案 AD 以題說(shuō)法 1.線圈通過(guò)中性面時(shí)的特點(diǎn) (1)穿過(guò)線圈的磁通量最大； (2)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零； (3)線圈每經(jīng)過(guò)中性面一次，感應(yīng)電流的方向改變一次 2交流電“四值”的應(yīng)用 (1)最大值：分析電容器的耐壓值； (2)瞬時(shí)值：計(jì)算閃光電器的閃光時(shí)間、線圈某時(shí)刻的受力情況； (3)有效值：電表的讀數(shù)及計(jì)算電熱、電功、電功率及保險(xiǎn)絲的熔斷電流； (4)平均值：計(jì)算通過(guò)電路截面

9、的電荷量 (雙選)(2014天津7)如圖4甲所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一矩形金屬線圈兩次分別以不 同的轉(zhuǎn)速，繞與磁感線垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)圖象如圖乙中曲線 a、b所示，則( ) 1222(Wb)，sin n100n1001n2s的過(guò)程中，通過(guò)電阻的電量為C，故D正600R總r200 圖4 - 4 - A兩次t0時(shí)刻線圈平面均與中性面重合 B曲線a、b對(duì)應(yīng)的線圈轉(zhuǎn)速之比為23 C曲線a表示的交變電動(dòng)勢(shì)頻率為25 Hz D曲線b表示的交變電動(dòng)勢(shì)有效值為10 V 答案 AC 解析 A從圖象可知，兩次轉(zhuǎn)動(dòng)都是從中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)的，故A正確B.從圖象可知，曲線a、b對(duì)應(yīng)的線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的周期之比為23，

10、則轉(zhuǎn)速之比為32，故B錯(cuò)誤C.由圖象可知曲線 1a的周期Ta4102 s，則曲線a表示的交變電動(dòng)勢(shì)頻率fa25 Hz，故C正確D.交變Ta 電動(dòng)勢(shì)的最大值EmNBS，則曲線a、b表示的交變電動(dòng)勢(shì)的峰值之比為EmaEmbab 21032，即EmbEma10 V，故曲線b表示的交變電動(dòng)勢(shì)的有效值為E有 V52 V，3D錯(cuò)誤 考向3 變壓器和遠(yuǎn)距離輸電問(wèn)題 例3 (單選)如圖5為學(xué)校配電房向各個(gè)教室的供電示意圖，T為理想變壓器，V1、A1為監(jiān)控市電供電端的電壓表和電流表，V2、A2為監(jiān)控校內(nèi)變壓器的輸出電壓表和電流表，R1、R2為教室的負(fù)載電阻，V3、A3為教室內(nèi)的監(jiān)控電壓表和電流表，配電房和教室間

11、有相當(dāng)長(zhǎng)的一段距離，則當(dāng)開(kāi)關(guān)S 閉合時(shí)( ) 圖5 A電流表A1、A2和A3的示數(shù)都變大 B只有電流表A1的示數(shù)變大 C電壓表V3的示數(shù)變小 D電壓表V2和V3的示數(shù)都變小 解析 開(kāi)關(guān)S閉合，負(fù)載的總電阻減小，又副線圈的電壓U2不變，所以副線圈的電流增大，電流表A2示數(shù)變大，根據(jù)變流規(guī)律可得原線圈電流增大，電流表A1示數(shù)增大，配電房和教室間有相當(dāng)長(zhǎng)的一段距離，導(dǎo)線所耗電壓增大，故并聯(lián)電路的電壓減小，即電壓表V3示數(shù)減小，所以電流表A3的示數(shù)減小，所以A、B錯(cuò)誤，C正確；副線圈電壓不變，即V2示數(shù)不變，所以D錯(cuò)誤 答案 C 以題說(shuō)法 理想變壓器動(dòng)態(tài)分析的兩種情況 - 5 - 1負(fù)載電阻不變，討論

12、變壓器原、副線圈兩端的電壓、電流、電功率等隨匝數(shù)比的變化情況 2匝數(shù)比不變，討論變壓器原、副線圈兩端的電壓、電流、電功率等隨負(fù)載電阻的變化情況 不論哪種情況，要注意兩點(diǎn)：一、根據(jù)題意分清變量和不變量；二、弄清“誰(shuí)決定誰(shuí)”的制約關(guān)系對(duì)電壓而言，輸入決定輸出；對(duì)電流、電功(率)而言，輸出決定輸入 (單選)(2014江蘇3)遠(yuǎn)距離輸電的原理圖如圖6所示，升壓變壓器原、副線圈的匝 數(shù)分別為n1、n2，電壓分別為U1、U2，電流分別為I1、I2，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( ) 圖6 InA. I2n2 UBI2R DI1U1I2U2 CI1U1I22R 答案 D I

13、nU解析 根據(jù)理想變壓器的工作原理得I1U1I2U2U2不是加在R兩端的電壓，故I2I2n1R 而I1U1等于R上消耗的功率I22R與下一級(jí)變壓器的輸入功率之和選項(xiàng)D正確 考向4 交變電流的綜合問(wèn)題分析 例4 (雙選)如圖7甲是小型交流發(fā)電機(jī)的示意圖，兩極M、N間的磁場(chǎng)可視為水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，A為理想交流電流表，V為理想交流電壓表內(nèi)阻不計(jì)的矩形線圈繞垂直于磁場(chǎng)方向的水平軸OO沿逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)，矩形線圈通過(guò)滑環(huán)接一理想變壓器，滑動(dòng)觸頭P上下移動(dòng)時(shí)可改變變壓器副線圈的輸出電壓，副線圈接有可調(diào)電阻R，從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，發(fā)電機(jī)線圈中產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示，以下判斷正確的是(

14、 ) 圖7 A電壓表的示數(shù)為10 V - 6 - B0.01 s時(shí)發(fā)電機(jī)線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直 C若P的位置向上移動(dòng)、R的大小不變時(shí)，電流表讀數(shù)將減小 D若P的位置不變、R的大小不變，而把發(fā)電機(jī)線圈的轉(zhuǎn)速增大一倍，則變壓器的輸入功率將增大到原來(lái)的4倍 審題突破 由題圖乙可知交流電的哪些信息？P的位置向上移動(dòng)，原、副線圈的電壓有何變化？ 解析 電壓表顯示的為有效值，示數(shù)為10 V，A正確；0.01 s時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，故線圈平面與磁場(chǎng)方向平行，故B錯(cuò)誤；若P的位置向上移動(dòng)，匝數(shù)比減小，副線圈電壓增大，R的大小不變時(shí)，電流表讀數(shù)將增大，故C錯(cuò)誤；若P的位置不變、R的大小不變，而把發(fā)電機(jī)線圈的轉(zhuǎn)速增

15、大一倍，電壓增大為原來(lái)的2倍，則變壓器的輸入功率將增大到原來(lái)的4倍，故D正確 答案 AD 以題說(shuō)法 交變電流的綜合問(wèn)題，涉及交流電路最大值、有效值、平均值、瞬時(shí)值的計(jì)算，與電磁感應(yīng)、安培力、閉合電路歐姆定律的綜合應(yīng)用等，解答時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn)： 1分清交流電路“四值”的不同計(jì)算方法和物理意義 2學(xué)會(huì)將直流電路、閉合電路歐姆定律的知識(shí)應(yīng)用在交流電路中 (雙選)如圖8所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、匝數(shù)為N，電阻不計(jì)的正方形線圈abcd在磁感應(yīng) 強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞轉(zhuǎn)軸OO轉(zhuǎn)動(dòng)，軸OO垂直于磁感線，在線圈外接一含有理想變壓器的電路，變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1和n2.保持線圈以恒定角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，下列判斷正確的是

16、( ) 圖8 A在圖示位置時(shí)線框中磁通量為零，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大 B當(dāng)可變電阻R的滑片P向上滑動(dòng)時(shí)，電壓表V2的示數(shù)變大 C電壓表V1示數(shù)等于NBL2 D變壓器的輸入與輸出功率之比為11 答案 AD 解析 當(dāng)線框轉(zhuǎn)到如圖所示位置，穿過(guò)線框的磁通量為0，但線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，故選項(xiàng)A正確；電壓表V2測(cè)量的是副線圈的電壓，副線圈電壓由原線圈電壓決定，與負(fù)載電 uNBL2 阻變化無(wú)關(guān)，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；電壓表V1示數(shù)為有效值，等于u1C錯(cuò)22 - 7 - 誤；理想變壓器輸入功率等于輸出功率，則選項(xiàng)D正確 (限時(shí)：40分鐘) 題組1 直流電路的動(dòng)態(tài)分析 1(單選)(2014天津2)如圖1所示，電路中R

17、1、R2均為可變電阻，電源內(nèi)阻不能忽略，平行板電容器C的極板水平放置，閉合電鍵S，電路達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，帶電油滴懸浮在兩板之間靜止不動(dòng)如果僅改變下列某一個(gè)條件，油滴仍能靜止不動(dòng)的是( ) 圖1 A增大R1的阻值 B增大R2的阻值 C增大兩板間的距離 D斷開(kāi)電鍵S 答案 B 解析 增大R1的阻值，穩(wěn)定后電容器兩板間的電壓升高，帶電油滴所受電場(chǎng)力增大，將向上運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；電路穩(wěn)定后，電容器相當(dāng)于斷路，無(wú)電流通過(guò)電阻R2，故R2兩端無(wú)電壓，所以，增大R2的阻值，電容器兩板間的電壓不變，帶電油滴仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，B正確；增大兩板間的距離，兩板間的電壓不變，電場(chǎng)強(qiáng)度減小，帶電油滴所受電場(chǎng)力減小，將向下運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)

18、誤；斷開(kāi)電鍵S后，兩板間的電勢(shì)差為零，帶電油滴只受重力作用，將向下運(yùn)動(dòng)，D錯(cuò)誤 2(單選)如圖2所示是一火警報(bào)警電路的示意圖其中R3為用某種材料制成的傳感器，這種材料的電阻率隨溫度的升高而增大值班室的顯示器為電路中的電流表，電源兩極之間接一報(bào)警器當(dāng)傳感器R3所在處出現(xiàn)火情時(shí)，顯示器的電流I、報(bào)警器兩端的電壓U的變化情況是( ) 圖2 AI變大，U變小 CI變小，U變小 BI變小，U變大 DI變大，U變大 - 8 - 答案 D 解析 當(dāng)傳感器R3所在處出現(xiàn)火情時(shí)，R3的電阻增大，外電路總電阻增大，根據(jù)閉合電路歐姆定律得知，干路電流I0減小，路端電壓UEI0r變大，即報(bào)警器兩端的電壓U變大傳感器R

19、3與電阻R2并聯(lián)部分的電壓U并EI0rIR1，干路電流I0減小，通過(guò)R1的電流I減小，故U并變大，電流表的讀數(shù)變大 3(雙選)2007年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予了兩位發(fā)現(xiàn)“巨磁電阻”效應(yīng)的物理學(xué)家，某探究小組查到某磁敏電阻在室溫下的電阻隨磁感應(yīng)強(qiáng)度變化曲線如圖3甲所示，其中R、R0分別表示有、無(wú)磁場(chǎng)時(shí)磁敏電阻的阻值為研究其磁敏特性設(shè)計(jì)了圖乙所示電路關(guān)于這個(gè)探究實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法中正確的是( ) 圖3 A閉合開(kāi)關(guān)S，圖乙中只增加磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小時(shí)，電壓表的示數(shù)增大 B閉合開(kāi)關(guān)S，圖乙中只改變磁場(chǎng)方向，電壓表的示數(shù)減小 C閉合開(kāi)關(guān)S，圖乙中只增加磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小時(shí)，流過(guò)aP段的電流可能減小 D閉合開(kāi)關(guān)S，圖

20、乙中只增加磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小時(shí)，電源的輸出功率可能增大 答案 AD 解析 由題圖，磁敏電阻的阻值只與磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小有關(guān)，故B錯(cuò)誤；隨著磁感應(yīng)強(qiáng)度變大，電阻變大，閉合開(kāi)關(guān)S，圖乙中只增加磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小時(shí)，磁敏電阻的阻值變大，電壓表的示數(shù)增大，故A正確；增加磁感應(yīng)強(qiáng)度，aP段的兩端電壓增加，而電阻沒(méi)變，故通過(guò)aP的電流一定增大，故C錯(cuò)誤；如果原來(lái)的外電阻小于內(nèi)電阻，增加磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小時(shí)，磁敏電阻的阻值變大，可能使得外電路電阻等于電源的內(nèi)阻，此時(shí)電源的輸出功率最大，故電源輸出功率可能增大，故D正確 題組2 交流電的產(chǎn)生和描述 4(單選)一個(gè)匝數(shù)為100匝，電阻為0.5 的閉合線圈處于某一磁場(chǎng)中，

21、磁場(chǎng)方向垂直于線圈平面，從某時(shí)刻起穿過(guò)線圈的磁通量按如圖4所示規(guī)律變化則線圈中產(chǎn)生交變電流的有效值為( ) 圖4 A5 A B5 A B6 A D6 A - 9 - 答案 B 解析 01 s時(shí)間內(nèi)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E1n1/t11 V，電流為2 A；11.2 s內(nèi)，感應(yīng)電動(dòng) 22勢(shì)E2n2/t25 V，感應(yīng)電流為10 A，一個(gè)周期內(nèi)發(fā)熱量為I21Rt1I2Rt2IR(t1t2)，得I 5 A，B正確 5(單選)如圖5所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的矩形線圈的周期為0.02 s，轉(zhuǎn)軸O1O2垂直于 1磁場(chǎng)方向，線圈總電阻為2 ，匝數(shù)為100匝從線圈平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，t300 s時(shí)線圈中感應(yīng)電

22、流為1 A那么( ) 圖5 A線圈中感應(yīng)電流的有效值為2 A B線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周產(chǎn)生的焦耳熱為0.16 J Ct1s時(shí)穿過(guò)線圈磁通量的變化率為0.02 Wb/s 300 D線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值表達(dá)式為e4sin 100t(V) 答案 C 解析 由于從中性面開(kāi)始，感應(yīng)電流的瞬時(shí)值表達(dá)式為：iImcos 得，Im2 A，因此感應(yīng)電流的有效值為I21(A)，將ts代入可T300I2 A，A錯(cuò)誤；線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周產(chǎn)生的焦耳熱2 2 TQI2Rt2)220.02 J0.08 J，B錯(cuò)誤；線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式eUmcos t(V)ImRcos 21(V)4cos 100t(V)，D錯(cuò)誤；而ts時(shí)有

23、瞬時(shí)值e4cos V2 V，而T3003 1e根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，en，因此ts時(shí)穿過(guò)線圈磁通量的變化率為0.02 Wb/s，t300n C正確 6(雙選)如圖6 甲所示，矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，輸出交流電的電動(dòng)勢(shì)圖象如圖乙所示，則( ) - 10 - 圖6 At0.01 s時(shí)刻穿過(guò)線框回路的磁通量變化率為零 Bt0.02 s時(shí)刻穿過(guò)線框回路的磁通量為零 C線圈轉(zhuǎn)動(dòng)周期為0.01 s D電動(dòng)勢(shì)有效值為22 V 答案 AD 解析 t0.01 s和t0.02 s時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)等于零，所以穿過(guò)線框回路的磁通量變化率為零，但此時(shí)穿過(guò)線框的磁通量最大，故A正確，B錯(cuò)誤；

24、由題圖乙可知T0.02 s，故C錯(cuò)誤；根據(jù)正弦式交變電動(dòng)勢(shì)有效值和峰值的關(guān)系可得，該交變電動(dòng)勢(shì)的有效值為E22 V，故D正確 題組3 變壓器和遠(yuǎn)距離輸電問(wèn)題 7(雙選)(2014山東17)如圖7所示，將額定電壓為60 V的用電器，通過(guò)一理想變壓器接在正弦交變電源上閉合開(kāi)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220 V和2.2 A以下判斷正確的是( ) 圖7 A變壓器輸入功率為484 W B通過(guò)原線圈的電流的有效值為0.6 A C通過(guò)副線圈的電流的最大值為2.2 A D變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1n2113 答案 BD UnnU解析 變壓器的輸入功率P1P2I2

25、U22.260 W132 W，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由U2n2n2U2 22011Inn3ID正確；由I122.2 A0.6 A，選項(xiàng)B正確；根據(jù)I603I2n1n111通過(guò)副線圈的電流的最大值I2m2I22.22 A，選項(xiàng)C錯(cuò)誤 8(單選)(2014福建16)圖8為模擬遠(yuǎn)距離輸電實(shí)驗(yàn)電路圖，兩理想變壓器的匝數(shù)n1n4<n2n3，四根模擬輸電線的電阻R1、R2、R3、R4的阻值均為R，A1、A2為相同的理想交流電流表，L1、L2為相同的小燈泡，燈絲電阻RL>2R，忽略燈絲電阻隨溫度的變化當(dāng)A、B端接入低壓交流電源時(shí)( ) - 11 - 圖8 AA1、A2兩表的示數(shù)相同 BL1、L2兩燈泡的亮

26、度相同 CR1消耗的功率大于R3消耗的功率 DR2兩端的電壓小于R4兩端的電壓 答案 D U解析 設(shè)A、B兩端所加電壓為U.由歐姆定律知，通過(guò)A2表的電流大小I2通過(guò)升壓2RRL nn變壓器升壓后輸出電壓UU，降壓變壓器輸入端獲得的電壓為UI12RI12R，n1n1 nnUI12R?n1n3nn燈泡L1兩端電壓為(I12RL1的電流為故由變壓器電流變n1n3RL nn?I12Rn1n3nU化規(guī)律得I1.又因?yàn)閚1n4<n2n3，解上式得I1因?yàn)镽L>2R，RLn3nnR2Rn1Ln2 nn所以I1<I2，選項(xiàng)A錯(cuò)誤通過(guò)燈泡L1的電流為1I1n4n1UI2，故燈泡L1亮度更大，

27、nRL2Rn2 選項(xiàng)B錯(cuò)誤由于I1<I2，根據(jù)歐姆定律以及電功率的有關(guān)知識(shí)可知，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確 題組4 交變電流的綜合問(wèn)題分析 9(單選)圖9甲中的變壓器為理想變壓器，原線圈匝數(shù)n1與副線圈匝數(shù)n2之比為101，變壓器的原線圈接如圖乙所示的正弦式交流電，電阻R1R2R320 和電容器C連接成如圖甲所示的電路其中，電容器擊穿電壓為8 V，各電表均為理想交流電表，開(kāi)關(guān)S處于斷開(kāi)狀態(tài)，則( ) - 12 - 圖9 A電壓表的讀數(shù)為10 V B電流表的讀數(shù)約為0.05 A C電阻R2上消耗的功率為2.5 W D若閉合開(kāi)關(guān)S，電容器會(huì)被擊穿 答案 C 解析 由題圖乙知，原線圈交變電壓的有效

28、值為U11002 V，根據(jù)變壓規(guī)律得U22 V，開(kāi)關(guān)S處于斷開(kāi)狀態(tài)，負(fù)載為R1、R2串聯(lián)，電壓表測(cè)量的是R2兩端的電壓，又R1R2，可得 U2n2電壓表讀數(shù)為2 V，所以A錯(cuò)誤；副線圈電流I2 A，原線圈電流I1I2 n140R1R24 A，所以B錯(cuò)誤；電阻R2上消耗的功率P2I22R22.5 W，故C正確；若閉合開(kāi)關(guān)S，電容器120兩端最大電壓等于U2mV，小于8 V，故電容器不會(huì)被擊穿，所以D錯(cuò)誤 33 10(單選)(2014湖北七市模擬)如圖10所示，一個(gè)匝數(shù)為N100匝的線圈以固定轉(zhuǎn)速50轉(zhuǎn)/秒在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)，其產(chǎn)生的交流電通過(guò)一匝數(shù)比為n1n2101的變壓器給阻值R20 的電阻供電，已知交流電壓表的示數(shù)為20 V，從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，則下列說(shuō)法正確的是 ( ) 圖10 A電阻R消耗的電功率為10 W 1B穿過(guò)線圈平面的最大磁通量為 Wb 50 Ct0時(shí)刻流過(guò)線圈的電流不為零 1Dt0.002 5 sWb 50 答案 D U2202 解析 電阻R消耗的電功率為P W20 W，故A錯(cuò)誤；根據(jù)公式EmNBSNm，R20 E20022穿過(guò)線圈平面的最大磁通量為mWb Wb，故B錯(cuò)誤；圖示時(shí)刻N(yùn)100?250?50 - 13 - 1為中性面位置，故感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，感應(yīng)電流為零，故C錯(cuò)誤；t0.002 5 sT，磁通量為8 221m