交变电流试题
高中物理交变电流练习题(含解析)
高中物理交变电流练习题学校:___________姓名：___________班级：___________一、单选题1．避雷针能起到避雷作用，其原理是（） A ．尖端放电B ．静电屏蔽C ．摩擦起电D ．同种电荷相互排斥2．理想变压器原、副线圈的电流分别为，1I 、2I ，电压分别为1U 、2U ，功率分别为1P 、2P ，关于它们之间的关系，正确的说法是（ ） A ．2I 由1I 决定 B ．2U 与负载有关 C ．1P 由2P 决定D ．以上说法都不对3．家庭电路中电压的瞬时值表达式为220sin314(V)=U t ，则交流电压的有效值是（ ）A ．220VB ．C ．110VD ．4．如图所示的交流电路中，灯L 1、L 2和L 3均发光，如果保持交变电源两端电压的有效值不变但频率增大，各灯的亮、暗变化情况为（ ）A ．灯L 1、L 2和L 3均变暗B ．灯L 1、L 2均变亮，灯L 3变暗C ．灯L 1不变，灯L 2变暗，灯L 3变亮D ．灯L 1不变，灯L 2变亮，灯L 3变暗5．某电路中的电流随时间的变化规律如图所示，让该电流通过一个阻值为2Ω的电阻，在3s 内产生一定的热量，如果有一个大小、方向都不变的恒定电流通过这个电阻，也能在3s 内产生相等的热量，则这个电流值为（ ）A ．BC ．1.5AD ．3A6．小型交流发电机的示意图如图所示，两磁极N 、S 间的磁场可视为水平方向的匀强磁场。
线圈绕垂直于磁场的水平轴OO '沿逆时针方向以恒定的角速度匀速转动，下列说法正确的是（）A．图示位置的线圈位于中性面B．线圈经过图示位置时磁通量的变化率最大C．线圈每经过图示位置，交变电流的方向就会发生改变D倍7．矩形线框ABCD以恒定的角速度ω绕对角线AC转动。
AC的左侧存在着垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场，已知AB长为1l，BC长为2l，线框电阻为R。
则线框转动一周的过程中电阻上产生的热量为（）A．222124B l lRωB．222124B l lRπωC．222122B l lRπωD．2222124B l lRπω8．如图所示为街头通过降压变压器给用户供电的示意图。
交变电流练习题
交变电流练习题1、交变电流通过一段长直导线时，电流为I ，如果把这根长直导线绕成线圈，再接入原电路，通过线圈的电流为I ’，则（ ） A 、I ’>I B 、I ’<I C 、I ’=I D 、无法比较2、如图，交流电源的电压有效值跟直流电源的电压相等，当将双刀双掷开关接到直流电源上时，灯泡的实际功率为P 1，而将双刀双掷开关接到交流电源上时，灯泡的实际功率为P 2，则（ ）A 、P 1=P 2B 、P 1>P 2C 、P 1<P 2D 、无法比较3、如图，白炽灯和电容器串联后接在交流电源的两端，当交流电源的频率增加时（ ） A 、电容器电容增加 B 、电容器电容减少C 、电灯变暗D 、电灯变亮4、如图，a 、b 两端连接的交流电源既含高频交流，又含低频电流；L 是一个25mH 的高频扼流圈，C 是一个100pF 的电容器，R 是负载电阻。
下列说法正确的是（ ）A 、L 的作用是“通低频，阻高频”B 、C 的作用是“通交流，隔直流” C 、C 的作用是“通高频，阻低频”D 、通过R 的电流中，低频交流所占的百分比远大于高频交流所占的百分比5、如图，在频率为f 的交流电流电路中，把开关S 依次分别接通R 、C 、L 支路，这时通过各支路电流的有效值相等。
若将交变电流的频率提高到2f ，维持其他条件不变，则下列几种情况不正确的是（ ） A 、通过R 的电流有效值不变B 、通过C 的电流有效值变大C 、通过L 的电流有效值变小D 、通过R 、C 、L 的电流有效值都不变6、如图，u 是有效值为220V 的交流电源，C 是电容器，R 是电阻，关于交流电压表的示数，下列说法正确的是（ ）A 、等于220VB 、大于220VC 、小于220VD 、等于07、如图，L 为电感线圈，R 为灯泡，电流表与电压表均为理想电表，交流电源的电压V t u )100sin(2220π=。
若保持电压的有效值不变，只将电源的频率改为100Hz ，下列说法正确的是（ ）A 、电流表示数增大B 、电压表示数增大C 、灯泡变暗D 、灯泡变亮8、如图所示,变压器输入交变电压 一定,两个副线圈的匝 C SL － ＋a b L C R S LR C V C R u u LR A V数为和,当把一电阻先后接在间和间时,安培表的示数分别为和，则：为（）A、:B、:C、：D、:9、在某交流电路中,有一正在工作的变压器,原副线圈匝数分别为=600,=120,电源电压=220V，原线圈中串联一个0.2A的保险丝,为了保证保险丝不被烧坏,则( )A、负载功率不超过44wB、副线圈电流最大值不能超过1AC、副线圈电流有效值不能超过1AD、副线圈电流有效值不能超过0.2A10、如图所示,一理想变压器的原副线圈分别由双线圈ab和cd（匝数都为）、ef和gh（匝数都为）组成，用和表示输入电流和电压，和表示输出电流和电压．在下列四种连接法中，符合关系；的有A、a与c相连；b与d相连作为输入端；e与g相连、f与h相连作为输出端．B、a与c相连；b与d相连作为输入端；f与g相连、以e、h为输出端．C、b与c相连；以a与d为输入端；f与g相连，以e、h为输出端．D、b与c相连；以a、d为输入端；e与g相连、f与h相连作为输出端．11、如图所示，理想变压器和三个定值电阻、和接在交流电源上，=，若、和上的电功率相等，则：=________,变压器原、副线圈的匝数比为__________.12、一台理想变压器原、副线圈匝数比为10：1，原线圈接=100sin100πt V的交变电压，副线圈两端用导线接规格为“6V，12W”的小灯，已知导线总电阻=0.5Ω,试求：副线圈应接几盏小灯？这些小灯又如何连接才能使这些小灯都正常发光？实际应用题：如图所示电路是一个半波整流电源的电路图，其中二极管起到的作用是将AB端输入的交流电流变为直流电流，这种直流电流的波形是一种脉冲波，输出电压的波动幅度比较大，为了得到比较稳定的直流电压，在电源电路中引入了一段π形滤波电路，它由两个电容器和一个电感线圈组成，请分析该电路中电容和电感线圈在电路中的作用．。
交变电流的测试题(有答案)
《交变电流》测试题命题：廖南英 审核：李炳南班别： 姓名： 总分：一．选择题（每题4分，共36分）1、矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，线圈中产生正弦式交流电。
当线圈转到中性面位置时，下列说法正确的是（ D ）A ．穿过线圈的磁通量最大，线圈中的感应电动势最大B ．穿过线圈的磁通量最小，线圈中的感应电动势最小C ．穿过线圈的磁通量最小，线圈中的感应电动势最大D ．穿过线圈的磁通量最大，线圈中的感应电动势最小2、矩形金属线圈共10匝，绕垂直磁场方向的转轴在匀强磁场中匀速转动，线圈中产生的交流电动势e 随时间t 变化的情况如图所示.下列说法中正确的是（ D ）A .此交流电的频率为0.2HzB .此交流电动势的有效值为1VC .t =0.1s 时，线圈平面与磁场方向平行D .线圈在转动过程中穿过线圈的最大磁通量为1001Wb3、下列四幅图能正确反映我国居民日常生活所用交流电的是（ C ）4、如图是交流发电机的示意图。
线圈abcd 在磁场中匀速转动产生交流电。
线圈的ab 边和cd 边连在两个金属滑环上，两个滑环通过金属片做的电刷和外电路相连。
当线圈沿逆时针方向转动时，关于电流方向以下判断正确的是 （ B ） A ．当线圈转到图甲的位置时，线圈中的电流方向为d →c →b →a B ．当线圈转到图乙的位置时，线圈中的电流方向为a →b →c →d C ．当线圈转到图丙的位置时，线圈中的电流方向为d →c →b →a D ．当线圈转到图丁的位置时，线圈中的电流方向为a →b →c →dt /s5、如图，矩形线圈abcd 在匀强磁场中，绕OO ′轴匀速转动，产生的交变电动势为e=Emsin ωt ，如果将其转速增加一倍，其他条件保持不变，则电动势的表达式为( B )A . e=E m sin ωt B. e=2E m sin2ωtC. e=2E m sin ωtD. e=E m sin2ωt 6、如图所示为理想变压器，三个灯泡L 1、L 2、L 3都标有“5V ，5W ”，L 4标有“5V ，10W ”，若它们都能正常发光，则变压器原、副线圈匝数比n 1∶n 1和ab 间电压应为 （ A ）A ．2∶1，25VB ．2∶1，20VC ．1∶2，25VD ．1∶2，20V7、在电能的输送过程中，若输送的电功率一定、输电线电阻一定时，对于在输电线上损失的电功率，有如下四种判断其中正确的是（ B ）①和输送电线上电压降的平方成反比 ②和输送电压的平方成正比 ③和输送电线上电压降的平方成正比 ④和输送电压的平方成反比A . ①和②B . ③和④C . ①和④D . ②和③8、一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，周期为T ，从中性面开始计时，当转过四分之一个周期的时间时，感应电动势的瞬时值为2V ，则此交变电动势的有效值为 （ C ） A ．22VB ．2VC ．2VD ．22V9、正弦交变电源与电阻R 、交流电压表按照图1所示的方式连接，R =10Ω，交流电压表的示数是10V .图2是交变电源输出电压u 随时间t 变化的图象.则（ C ）A .通过R 的电流i R 随时间t 变化的规律是i R =2cos100πt (A)B .通过R 的电流i R 随时间t 变化的规律是i R =2cos50πt (V)C .R 两端的电压u R 随时间t 变化的规律是u R =52cos100πt (V)D .R 两端的电压u R 随时间t 变化的规律是u R =52cos50πt (V) 二、双项选择题（每题6分，共36分）1、如下图所示，表示交变电流的图象是（ CD ）-2sU -U3L 42、关于交流电的有效值和最大值，下列说法正确的是 （ BC ） A ．任何形式的交流电压的有效值都是U=0.707U m 的关系 B ．只有正弦交流电才具有U=0.707U m 的关系 C ．照明电压220V ，动力电压380V 指的都是有效值 D ．交流电压表和电流表测量的是交流电的最大值3、一矩形线圈在匀强磁场中转动，产生的感应电动势t E π100sin 2220=V ，则下列说法不正确的是（ AD ）A ．交流电的频率是π100B ．0=t 时，线圈位于中性面C ．交流电的周期是0.02 sD ．t =0.05s 时，E 有最大值4、一正弦交流电的电流随时间变化的规律如图所示．由图可知 （ CD ）A ．该交流电的频率是50HzB．该交流电的电流有效值为AC ．该交流电的电流瞬时值的表达式为i=2sin(50πt)(A)D ．若该交流电流通过R=10Ω的电阻，则电阻消耗的功率是20W5、在家用交流稳压器中，变压器的原、副线圈都带有滑动头，如图所示.当变压器输入电压发生变化时，可上下调节P 1、P 2的位置，使输出电压稳定在220V 上.现发现输出电压低于220V ，下列措施正确．．的是( AD ) A .P 1不动，将P 2向上移或P 2不动，将P 1向下移B . 将P 1向下移，同时P 2向下移C .将P 1向上移，同时P 2向下移D .将P 1向下移，同时P 2向上移6、在某交流电电路中，有一正在工作的变压器，它的原线圈匝数n 1=600匝，电源电压为U 1=220V ，原线圈串联一个0.2A 的保险丝，副线圈n 2=120匝，为保证保险丝不被烧断，则 （ AC ）A ．负载功率不能超过44WB ．副线圈电流最大值不能超过1AC ．副线圈电流有效值不能超过1AD ．副线圈电流有效值不能超过0.2A二．填空题（每题2分，共12分）1、如图5-19所示的理想变压器的原、副线圈电路中分别接有4个完全相同的灯泡，而且全都正常发光，那么，这三个线圈的匝数之比n n n 123∶∶=；如果n 3两端的输出电压为U ，则变压器的输入电压U 1= ，电源的输出电压U 0=。
交变电流练习题及答案解析
1． (2011 年龙岩高二检测) 甲、乙两电路中电流与时间关系如图5－ 1－ 12 所示，属于交变电流的是 ()图5－ 1－ 12A．甲、乙都是B．甲是乙不是C．乙是甲不是D．甲、乙都不是剖析：选 B. 甲图电流大小不变、方向变化，是交流电，乙图大小变化、方向不变，是直流电，应选 B.2．在图 5－ 1－13 中，不能够产生交变电流的是()图5－ 1－ 13剖析：选 A. 矩形线圈绕着垂直于磁场方向的转轴做匀速圆周运动就产生交流电，而 A 图中的转轴与磁场方向平行，线圈中无电流产生，因此选 A.3．交流发电机在工作时的电动势e＝ E sinωt.若将线圈匝数、线圈面积都提高到原来的两m倍，其他条件不变，则电动势变为()B．e＝4E sin ωtA．e＝2E sin ωtm me ＝2Eωt e4EωtC．1m sin D．＝1m sin剖析：选 B. 由电动势最大值表达式m＝NBSω，、S变为原来的两倍，则最大值变为 4 m，E N E 故 B 正确．4.矩形线圈的匝数为 50 匝，在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图5－ 1－ 14 所示．以下结论正确的选项是()图5－ 1－ 14A．在B．在t ＝t ＝ss和 t ＝和 t ＝ss时，电动势最大时，电动势改变方向C．电动势的最大值是157 VD．在t＝ s 时，磁通量变化率最大，其值为Wb/s剖析：选CD.在t ＝s和 t ＝s时，矩形线圈的磁通量最大，但磁通量的变化率为0，电动2π势为0，此时电动势改变方向．故A、B 错误．由图象可知，周期为s ，故角速度ω＝T＝5π，而最大电动势为E m＝ nBSω＝157 V，C正确．在t ＝s时，磁通量为0，磁通量变化率最大，其值为Wb/s.故 D正确．5. (2009 年高考天津卷 ) 如图 5－ 1－ 15所示，单匝矩形闭合导线框abcd 全部处于磁感觉强度为B的水平匀强磁场中，线框面积为，电阻为 . 线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以S Rπ角速度ω 匀速转动，线框从中性面开始转过2的过程中，求经过导线横截面的电荷量q.图5－ 1－ 15剖析：q＝I t ＝ERt ＝ΦBS＝.R RBS答案：R一、选择题1．矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，以下说法中不正确的选项是() A．在中性面时，经过线圈的磁通量最大B．在中性面时，感觉电动势为零C．穿过线圈的磁通量为零时，感觉电动势也为零D．线圈每经过中性面一次，电流方向改变一次剖析：选 C. 由中性面的特点可知，应选为 C.2．线圈在匀强磁场中转动产生电动势e＝10sin20πA．t＝ 0 时，线圈平面位于中性面B．t＝ 0 时，穿过线圈的磁通量最大C．t＝ 0 时，导线切割磁感线的有效速率最大D．t＝ s 时，e有最大值10 2 V t V ，则以下说法正确的选项是()剖析：选 AB.由电动势的瞬市价表达式，计时从线圈位于中性面时开始，因此t＝ 0 时，线圈平面位于中性面，磁通量为最大，但此时导线速度方向与磁感线平行，切割磁感线的有效速率为零，A、 B 正确，C错误．当t ＝s时， e＝10sin20πt ＝10×sin(20π×V＝ 0， D错误．3.(2011 年雅安高二检测 ) 一矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动．线圈中的感觉电动势 e 随时间 t 的变化如图5－ 1－ 16 所示．下面说法中正确的选项是()图5－ 1－ 16A．t1时辰经过线圈的磁通量为零B．t2时辰经过线圈的磁通量的绝对值最大C．t3时辰经过线圈的磁通量变化率的绝对值最大D．每当e变换方向时，经过线圈的磁通量绝对值都为最大剖析：选、 t 3时辰感觉电动势为零，线圈位于中性面地址，因此穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为零， A、 C 错误；t2时辰感觉电动势最大，线圈位于中性面的垂面地址，穿过线圈的磁通量为零， B 错误；由于线圈每过一次中性面时，穿过线圈的磁通量的绝对值最大，e 变换方向，因此D正确．4．闭合线圈在匀强磁场中匀速转动时，产生的正弦式交变电流i ＝ I m sin ωt . 若保持其他 条件不变，使线圈的匝数和转速各增加 1 倍，则电流的变化规律为 ()A ． i ′＝ I m sin ωtB ． i ′＝ I m sin 2 ωtC ． i ′＝ 2I sinωt D ． i ′＝ 2I sin 2ωtmm剖析：选 D. 由电动势的最大值知，最大电动势与角速度成正比，与匝数成正比，因此电动势最大值为 4E ，匝数加倍后，其电阻也应该加倍，此时线圈的电阻为2R ，依照欧姆定律可m4 mE得电流的最大值为 I m ′＝ 2R ＝ 2I m ，因此，电流的变化规律为 i ′＝ 2I m sin 2 ωt .5. 如图 5－ 1－ 17 所示是一多匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动所产生的感觉 电动势的图象，依照图象可知 ( )图 5－ 1－ 17A ．此感觉电动势的瞬时表达式为e ＝ 2B ．此感觉电动势的瞬时表达式为 e ＝200sin100 π tC ． t ＝ s 时，穿过线圈的磁通量为零D ． t ＝ s 时，穿过线圈的磁通量的变化率最大 答案： B6. 一只矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变 化的图象如图 5－ 1－ 18 所示．则以下说法中正确的选项是 ( )图 5－ 1－ 18A ． t ＝ 0 时辰，线圈平面与中性面垂直B ． t ＝ s 时辰， Φ 的变化率最大C ． t ＝ s 时辰，感觉电动势达到最大D ．该线圈转动的角速度为 50π rad/s剖析：选 BD.由图象可知 t ＝ 0、 s 、 s 时辰线圈平面是中性面地址，Φ 最大 .Φ ＝ 0，故tΦE ＝＝ s 、 s 、 s 时辰线圈平面与磁感线平行，Φ 最小，t 最大，故 E 最大，从图象可知，交变电流变化的周期T ＝ s ，则 ω＝ 2π＝50π rad/s. 因此 B 和 D 正确．T 7.(2011 年包头高二检测 ) 如图 5－ 1－ 19 所示，单匝矩形线圈的一半放在拥有理想界线的匀 强磁场中，线圈轴线 OO ′与磁场界线重合，线圈按图示方向匀速转动 ( ab 向纸外， cd 向纸 内) ．若从图所示地址开始计时，并规定电流方向沿 a → b → c → d → a 为正方向，则线圈内感应电流随时间变化的图象是图中的()图 5－ 1－ 19图5－ 1－ 20剖析：选 A. 由题意知线圈总有一半在磁场中做切割磁感线的匀速转动，因此产生的依旧是正弦交变电流，可是最大值为全部线圈在磁场中匀速转动情况下产生的感觉电动势最大值的一半，因此选项B、 C错误．再由右手螺旋定则能够判断出 A 选项吻合题意．8. 如图 5－ 1－ 21 所示，矩形线圈abcd 在匀强磁场中能够分别绕垂直于磁场方向的轴P1和P2以相同的角速度匀速转动，当线圈平面转到与磁场方向平行时()图5－ 1－ 21A．线圈绕P1转动时的电流等于绕P2转动时的电流B．线圈绕P转动时的电动势小于绕P 转动时的电动势12C．线圈绕1和2 转动时电流的方向相同，都是a→b→→dP P cD．线圈绕P转动时dc边碰到的安培力大于绕P 转动时 dc 边碰到的安培力1＝1，＝21， 1＝2.线圈绕剖析：选 A. 以下列图，设 2 ， 1 ＝ab l ad l Oa r Od rP 轴转动时，产生的感觉电动势 e ＝ Bl v＝ Bl l ω.线圈绕 P 轴转动时，111122产生的感觉电动势 e2＝ Bl 1r 1ω＋ Bl 1r 2ω，即 e1＝ e2，因此 i 1＝ i 2，故选项 A 对 B 错．由右手螺旋定则可知，线圈绕 P1和 P2转动时电流的方向相同，均是 a→ d→ c→ b 方向，应选项C错，再依照安培力公式可知F 安＝ BIl 1，即安培力相同， D 错．9．如图 5－ 1－ 22 甲所示，a、b为两个并排放置的共轴线圈， a 中通如同图乙所示的交变电流，则以下判断错误的选项是()图5－ 1－ 22A．在t1到t2时间内，a、b相吸B．在t2到t3时间内，a、b相斥C．t1时辰两线圈间作用力为零D．t2时辰两线圈间吸引力最大剖析：选到 t 2时间内， a 中电流减小， a 中的磁场穿过 b 且减小，因此 b 中产生与 a 同向的磁场，故 a、b 相吸，A选项正确．同理B选项正确． t 1时辰 a 中电流最大，但变化率为零，b 中无感觉电流，故两线圈的作用力为零，故 C 选项正确，t 2时辰a 中电流为零，但此时电流的变化率最大， b 中的感觉电流最大，但相互作用力为零，故 D 选项错误．因此，错误的D.二、非选择题T 10．发电机的转子是匝数为100，边长为20 cm的正方形线圈，将它置于磁感觉强度B＝的匀强磁场中，绕着垂直于磁场方向的轴以ω＝100πrad/s的角速度转动，当线圈平面跟磁场方向垂直时开始计时．线圈和外电路的总电阻R＝10Ω.线圈从计时开始，到转过60°过程中经过线圈某一截面的电荷量为多少？ΦE q剖析： E ＝ n t又 I＝R且 I ＝t，t ＝ t .因此，经过线圈某一截面的电荷量q＝ I t ＝nΦt ＝n ΦtR R从中性面计时，转过60°，以下列图1Φ＝ B S＝ BS(1－cos 60°)＝2BSnBS100×××－ 2q＝2R＝20 C ＝1×10 C.答案： 1×10 －2C11. 如图 5－ 1－23 所示，匀强磁场B＝T，矩形线圈的匝数N＝100，边长 ab＝m，bc＝m，以角速度ω＝100πrad/s绕OO′轴匀速转动．当线圈经过中性面时开始计时，试求：线圈中感觉电动势的表达式．图5－ 1－ 23剖析：法一：线圈经过时间t转过的角度θ＝，这时bc和da边不切割磁感线，ab和ωtcd 边切割磁感线产生感觉电动势e ab＝ e cd＝ NBab] v sinωtad bc其中 v＝ω2＝ω 2ad因此 e＝ e ab＋ e cd＝2e ab＝2NBω ab 2sin ωt＝NBSωsinωtE m＝NBSω＝100×××100πV＝314 Ve＝314sin100π t V.法二：感觉电动势的瞬市价e＝ NBSωsinωt，由题可知：S＝ ab · bc ＝×m2＝m2E ＝NBSω＝100×××100πV＝314 Vm因此 e＝314sin100π t V.答案： e＝314si n100π t Vm2，共 100 匝，线圈电阻为 1 Ω，外接电阻R＝9 Ω，12. 如图 5－ 1－24 所示，线圈的面积是1匀强磁场的磁感觉强度为B＝πT，当线圈以300 r/min的转速匀速旋转时，求：图5－ 1－ 24(1)若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中感觉电动势的瞬市价表达式．1(2) 线圈转了 30 s 时电动势的瞬市价多大？(3) 电路中流过电阻 R 的电流的峰值是多少？ 剖析： (1) 角速度 ω＝10π rad/sm＝NBS ω ＝100× 1 ×× 10π V ＝ 50 VE π感觉电动势的瞬市价 e ＝ m sin ＝50sin10 π t V.E ωt(2) 当 t ＝ 1/30 s1 )V ＝ 25 3 V 时， e ＝50sin(10 π×30(3) 电流峰值 I m ＝ E m /( R ＋ r ) ＝ 50A ＝ 5 A.9＋1答案： (1) e ＝50sin10 π t V (2)25 3 V (3)5 A。
交变电流试题精选
交变电流一、选择题（请将答案填在答题表格内）1、图1是某一正弦交流电经过整流后的波形图（图中的实线部分），该电流有效值是 A ．5 B ．52 C ．10 D ．1022、一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的交变电动势图象如图2所示，则A 、交变电流的频率是4πHzB 、当t=0时线圈平面与磁感线垂直C 、当t=0.5s 时，e 有最大值D 、交流电的周期是0.5s3、如图3所示，在同一平面内，有两个线圈M 、N ，在线圈M 的两端接正弦交变电流，从t=0时刻起，电流开始从a 端进入线圈M ，在交流的一个周期内，线圈N 中的感应电流随时间的变化图象是下列图中的哪一个？（设N 中的感应电流方向顺时针为正）4、一个平行板电容器C 接在交流电源上，在下列哪种情况下会使电路中的电流更强一些？ A 、两极板正对面积减小 B 、两极板间距离加大 C 、在两极板间插入电介质 D 、减少交流电压的频率5、将副线圈匝数为30匝且输入电压为220V 、输出电压为6V 的变压器改绕成输出电压为24V 的变压器，原线圈的匝数不变，则副线圈应增加的匝数是A 、150匝B 、120匝C 、90匝D 、144匝6、如图4所示，线圈A 接交流电源，其电流的表达式i=I m sinT2t ，设交流电为正半周期时线圈A的上端电势高于下端电势，副线圈B接光滑导轨及光滑金属棒ab，导轨间的磁场方向如图。
据此可知，在0—T时间内ab具有向右加速度的时间段是A．0—T/4 B．T/4—T/2 C．T/2—3T/4 D．3T/4—T7、如图5所示，理想变压器原线圈两端接正弦交变电压，副线圈两端通过输电线接一只灯泡和一只滑动变阻器，输电线的电阻不计，在图示状态，当滑动片P向上滑动过程中，下列判断正确的是A、灯泡变亮B、流过滑动变阻器的电流变小C、流过变压器原线圈的电流变小D、滑动变阻器上得到的功率变大8、如图6所示，理想自藕变压器接在电压为U的正弦交流电源上，当开关S接a时，交流电流表与交流电压表的示数分别是I1和U1，当开关S接b时，两表示数又分别变为I2和U2，由此可知A、U1＞U2，I1＞I2B、U1＞U2，I1＜I2C、U1＜U2，I1＞I2D、U1＜U2，I1＜I29、某农村水力发电站的发电机的输出电压稳定，它发出的电先通过电站附近的升压变压器升压，然后用输电线路把电能输送到远处村寨附近的降压变压器，经降压变压器降压后再输送到各用户。
13.交变电流 -典型例题-详解
交变电流第1节交变电流的产生和描述题型探究题型1 交变电流的产生及变化规律【例1】如图所示，一矩形线圈abcd放置在匀强磁场中，并绕过ab、cd中点的轴OO′以角速度ω逆时针匀速转动。
已知磁感应强度B=0.50T,线圈匝数N=100匝,边长L ab=0.20m,L bc=0.10m,转速n=3000r/min。
若以线圈平面与磁场夹角θ=30°时为计时起点，电动势的瞬时值的表达式为（）A．e=314sin(100πt+π3)VB．e=314sin(100πt−π3)VC．e=314√2sin(100πt+π3)VD．e=314√2sin(100πt−π3)V题型2 交流电有效值的求解【例2】一电阻接到方波交流电源上，在一个周期内产生的热量为Q方；若该电阻接到正弦交流电源上，在一个周期内产生的热量为Q正.该电阻上电压的峰值均为u0，周期均为T，如图5所示.则Q方∶Q 正等于( )A.1∶ 2B.2∶1C.1∶2D.2∶1题型3 含二极管的交流电有效值的求解【例3】如图所示电路，电阻R1与电阻R2串联接在交变电源上，且R1＝R2＝10 Ω，正弦交流电的表达式为u＝202sin 100πt(V)，R1和理想二极管D(正向电阻为零，反向电阻为无穷大)并联，则R2上的电功率为( )A.10 WB.15 WC.25 WD.30 W题型4 交变电流“四值”的理解和计算【例4】越来越多的电子设备开始支持无线充电技术，无线充电器是指利用电磁感应原理进行充电的设备，原理类似于变压器。
如图甲所示为某兴趣小组在模拟手机无线充电工作原理的示意图，由送电线圈和受电线圈组成。
已知受电线圈的匝数为n＝50匝，电阻r＝1.0 Ω，在它的c、d两端接一阻值R＝9.0 Ω的电阻．设在受电线圈内存在与线圈平面垂直的磁场，可在受电线圈中产生如图乙所示的正弦交流电．求：(1)受电线圈中产生电流的最大值；(2)在一个周期内，电阻R上产生的热量；(3)从t1到1×10﹣2s这四分之一个周期的时间内，通过电阻R的电荷量大小。
交变电流综合检测题及答案解析
(时间：90分钟，满分：100分)一、选择题(本题共12小题，每小题5分，共60分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分)1．根据交变电流瞬时表达式i＝5sin500t(A)可知，从开始计时起，第一次出现电流峰值所需要的时间是()A．2 ms B．1 msC．6.28 ms D．3.14 ms解析：选D.法一：由已知条件有2πT＝ω＝500 rad/s，则T＝2π/500.从中性面开始计时，第一次出现电流峰值需Δt＝T/4＝2π/500×14s＝π1000s＝3.14×10－3s.法二：由交流电瞬时值表达式，令i为最大值时有sin(ωt)＝1，即(500t)＝π/2，则t＝π/1000＝3.14×10－3(s)．选D.2．(2011年海淀高二检测)边长为L的正方形闭合线圈共n匝，在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω绕垂直于磁感线并在线圈平面内的轴匀速转动，要使线圈中的感应电流增大1倍，下列措施可采用的是()A．只将角速度ω增大1倍B．只将线圈边长L增大至2LC．只将线圈匝数增加至2nD．只将磁感应强度增至2B解析：选ABD.由公式I＝UR＝U m2R＝nBSω2R可推得A、D正确．边长为2L时，S′＝4S，R′＝2R，故B正确，若匝数n′＝2n，则R′＝2R，I不变，故C项错误．3．一个矩形线圈在匀强磁场中转动，产生的感应电动势e＝2202sin100πt V，则() A．交流电的频率是100π HzB．t＝0时，线圈位于中性面C．交流电的周期是0.02 sD．t＝0.05 s时，e有最大值解析：选BC.由瞬时值表达式可知：角速度ω＝100π rad/s.感应电动势是按正弦规律变化的，所以t＝0时，线圈平面位于中性面．因ω＝2πf，所以f＝ω2π＝100π2πHz＝50 Hz由T＝1f得T＝150s＝0.02 s当t＝0.05 s时，e＝2202sin5π V＝0，故B、C选项正确．4.如图5－3所示，变频交变电源的频率可在20 Hz到20 kHz之间调节，在某一频率时，A1、A2两只灯泡的炽热程度相同．则下列说法中正确的是()图5－3A ．如果将频率增大，A 1炽热程度减弱、A 2炽热程度加强B ．如果将频率增大，A 1炽热程度加强、A 2炽热程度减弱C ．如果将频率减小，A 1炽热程度减弱、A 2炽热程度加强D ．如果将频率减小，A 1炽热程度加强、A 2炽热程度减弱解析：选BC.某一频率时，两只灯泡炽热程度相同，应有两灯泡消耗的功率相同，频率增大时，感抗增大，而容抗减小，故通过A 1的电流增大，通过A 2的电流减小，故B 项正确；同理可得C 项正确，故选B 、C.5．发电机的路端电压为U ，经电阻为r 的输电线向远处的用户供电，发电机的输出功率为P ，则( )A ．输电线上的电流为PUB ．输电线上的功率损失为U 2rC ．用户得到的功率为P －(PU )2rD ．用户得到的电压为PrU解析：选AC.由题知，其供电原理如图所示，由P ＝UI 得输电线上的电流为PU ，A 正确；输电线上的功率损失为ΔP ＝I 2r ＝(PU)2·r ，B 错误；用户得到的功率为P －(P U )2r ，C 正确；用户得到的电压为U －ΔU ＝U －Ir ＝U －(PU)r ，D 错误．6.有一交变电流如图5－4所示，则由此图象可知( )图5－4 A．它的周期是0.8 sB．它的峰值是4 AC．它的有效值是2 2 AD．它的频率是0.8 Hz解析：选AB.由图象可读得其T＝0.8 s，f＝1T＝1.25 Hz，故A对，D错；又由图象读得I m＝4 A，故B对；因为电流为非正弦式交流电，故有效值I≠I m2＝2 2 A，C错．7．(2010年高考山东卷)一理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，原线圈输入电压的变化规律如图5－5甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器的触头．下列说法正确的是()图5－5A．副线圈输出电压的频率为50 HzB．副线圈输出电压的有效值为31 VC．P向右移动时，原、副线圈的电流比减小D．P向右移动时，变压器的输出功率增加解析：选AD.副线圈输出电压的频率等于输入电压的频率f ＝1T＝50 Hz ，故选项A 正确；原线圈输入电压的有效值U 1＝3102V ＝220 V ，由U 1U 2＝n 1n 2知，U 2＝22 V ，故选项B 错误；原、副线圈的电流比I 1I 2＝n 2n 1＝110，故选项C 错误；变压器的输出功率P ＝U 22R ＋R P ，P 向右移动时，R P 减小，所以P 变大，故选项D 正确．8.如图5－6所示的电路图中，变压器是理想变压器，原线圈匝数n 1＝600匝，装有0.5 A 的保险丝，副线圈的匝数n 2＝120匝．要使整个电路正常工作，当原线圈接在180 V 的交流电源上时，则副线圈( )图5－6A ．可接耐压值为36 V 的电容器B ．可接“36 V 40 W ”的安全灯两盏C ．可接电阻为14 Ω的电烙铁D ．可串联量程为3 A 的电流表测量其电路的总电流 答案：B9．有两个输出电压相同的交流电源，第一个电源外接一个电阻R 1，第二个电源外接一个变压器，变压器的初级线圈匝数为n 1，次级线圈的匝数为n 2，变压器的负载为一个电阻R 2，测得两个电源的输出功率相等．则此两电阻大小之比R 1∶R 2为( )A ．n 1∶n 2B ．n 21∶n 22C ．n 2∶n 1D ．n 22∶n 21 答案：B10．如图5－7所示，在远距离输电过程中，若保持原线圈的输入功率不变，下列说法正确的是( )图5－7 A．升高U1会减小输电电流I2B．升高U1会增大线路的功率损耗C．升高U1会增大线路的电压损耗D．升高U1会提高电能的利用率解析：选AD.提高输电电压U1，由于输入功率不变，则I1将减小，又因为I2＝n1n2I1，所以I2将减小，故A对，线路功率损耗P损＝I22R，因此功率损耗在减小，电压损失减小，故B、C错误，因线路损耗功率减小，因此利用率将升高．11．如图5－8所示中A、B、C、D是四种亮度可调的台灯的电路示意图，它们所用的白炽灯泡相同，且都是“220 V40 W”，当灯泡所消耗的功率都调到20 W时，哪种台灯消耗的功率最小()图5－8解析：选C.利用变阻器调节到20 W时，除电灯消耗电能外，变阻器由于热效应也要消耗一部分电能，使台灯消耗的功率大于20 W，利用变压器调节时，变压器的输入功率等于输出功率，本身不消耗电能，所以C中台灯消耗的功率最小．12．如图5－9所示，理想变压器的原副线圈的匝数比n1∶n2＝2∶1，原线圈接正弦式交流电，副线圈接电动机，电动机线圈电阻为R，当输入端接通电源后，电流表读数为I，电动机带动一质量为m的重物以速度v匀速上升，若电动机因摩擦造成的能量损失不计，则图中电压表的读数为( )图5－9A ．4IR ＋mg v I B.mg vIC ．4IR D.14IR ＋mg v I解析：选A.根据电流与匝数的关系知变压器的输出电流为2I ，电动机消耗的总功率为P 2＝mg v ＋4IR ，又变压器的输入功率P 1＝UI ＝P 2＝mg v ＋4I 2R ，则U ＝mg vI ＋4IR 故A 项正确． 二、计算题(本题共4小题，共40分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位) 13．(8分)一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴转动，线圈匝数n ＝100.穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间按正弦规律变化，如图5－10甲所示．发电机内阻r ＝5.0 Ω，外电路电阻R ＝95 Ω.已知感应电动势的最大值E max ＝nωΦmax ，其中Φmax 为穿过每匝线圈磁通量的最大值．求串联在外电路中的交流电流表(内阻不计)的读数．图5－10解析：从Φ－t 图线看出Φmax ＝1.0×10－2Wb ，T ＝3.14×10－2s.(1分)已知感应电动势的最大值E max ＝nωΦmax ，又ω＝2πT.(1分)故电路中电流最大值I max ＝E max R ＋r ＝n ·2π·ΦmaxT (R ＋r )＝100×2×3.14×1.0×10－23.14×(95＋5.0)×10－2A ＝2 A(4分) 交流电流表读数是交变电流的有效值，即 I ＝I max 2＝1.4 A ．(2分)答案：1.4 A14．(8分)有一个电子元件，当它两端的电压的瞬时值高于u ＝110 2 V 时则导电，低于u ＝110 2 V 时不导电，若把这个电子元件接到220 V ,50 Hz 的正弦式交变电流的两端，则它在1 s 内导电多少次？每个周期内的导电时间为多少？解析：由题意知，加在电子元件两端电压随时间变化的图象如图所示， 表达式为u ＝2202sin ωt V ．(2分)其中ω＝2πf ，f ＝50 Hz ，T ＝1f ＝0.02 s ，得 u ＝2202sin100πt V ．(2分)把u ′＝110 2 V 代入上述表达式得到t 1＝1600 s ，t 2＝5600s(1分)所以每个周期内的通电时间为Δt ＝2(t 2－t 1)＝4300 s ＝175s ．(2分)由所画的u －t 图象知，一个周期内导电两次，所以1 s 内导电的次数为n ＝2tT＝100.(1分)答案：100 175s15．(12分)如图5－11所示，变压器原线圈输入电压为220 V ，副线圈输出电压为36 V ，两只灯泡的额定电压均为36 V ，L 1额定功率为12 W ，L 2额定功率为6 W ．试求：图5－11(1)该变压器的原副线圈匝数比．(2)两灯均工作时原线圈的电流以及只有L 1工作时原线圈中的电流． 解析：(1)由变压比公式得 U 1U 2＝n 1n 2(2分)n 1n 2＝22036＝559.(2分) (2)两灯均工作时，由能量守恒得 P 1＋P 2＝U 1I 1(2分)I 1＝P 1＋P 2U 1＝12＋6220A＝0.082 A(2分)只有L 1灯工作时，由能量守恒得 P 1＝U 1I ′1(2分)解得I ′1＝P 1U 1＝12220A ＝0.055 A ．(2分)答案：(1)55∶9 (2)0.082 A 0.055 A16．(12分)某村在较远的地方建立了一座小型水电站，发电机的输出功率为100 kW ，输出电压为500 V ，输电导线的总电阻为10 Ω，导线上损耗的电功率为4 kW ，该村的用电电压是220 V .图5－12(1)输电电路如图5－12所示，求升压、降压变压器的原、副线圈的匝数比；(2)如果该村某工厂用电功率为60 kW ，则该村还可以装“220 V 40 W ”的电灯多少盏？ 解析：(1)因为P 损＝I 22R 线(1分) 所以I 2＝P 损R 线＝4×10310A ＝20 A(2分) I 1＝P U 1＝100×103500A ＝200 A(1分)则n 1n 2＝I 2I 1＝20200＝110(1分) U 3＝U 2－I 2R 线＝(500×10－20×10)V ＝4800 V(1分) 则n 3n 4＝U 3U 4＝4800220＝24011.(1分) (2)设还可装灯n 盏，据功率相等有P 3＝P 4(2分)其中P4＝(n×40＋60×103)W(1分) P3＝(100－4)kW＝96 kW(1分)所以n＝900.(1分)答案：(1)1∶10240∶11(2)900盏。
专题11交变电流(原卷版+解析)
专题11 交变电流一．选择题（共19小题）1．（2022•浙江）下列说法正确的是（）A．恒定磁场对静置于其中的电荷有力的作用B．小磁针N极在磁场中的受力方向是该点磁感应强度的方向C．正弦交流发电机工作时，穿过线圈平面的磁通量最大时，电流最大D．升压变压器中，副线圈的磁通量变化率大于原线圈的磁通量变化率2．（2022•浙江）如图所示，甲图是一种手摇发电机及用细短铁丝显示的磁场分布情况，摇动手柄可使对称固定在转轴上的矩形线圈转动；乙图是另一种手摇发电机及磁场分布情况，皮带轮带动固定在转轴两侧的两个线圈转动。
下列说法正确的是（）A．甲图中线圈转动区域磁场可视为匀强磁场B．乙图中线圈转动区域磁场可视为匀强磁场C．甲图中线圈转动时产生的电流是正弦交流电D．乙图线圈匀速转动时产生的电流是正弦交流电3．（2021•浙江）如图所示，虚线是正弦交流电的图像，实线是另一交流电的图像，它们的周期T和最大值U m相同，则实线所对应的交流电的有效值U满足（）A．U=12U m B．U=√22U m C．U＞√22U m D．U＜√22U m4．（2021•浙江）在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示。
为了减小涡流在铁芯中产生的热量，铁芯是由相互绝缘的硅钢片平行叠成。
硅钢片应平行于（）A．平面abcd B．平面abfe C．平面abgh D．平面aehd 5．（2022•浙江模拟）如图所示，在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为T，转轴OO’垂直于磁场方向，线圈电阻为2Ω.从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过60°时的感应电流为1A ．那么（ ）A ．线圈消耗的电功率为8WB ．任意时刻线圈中的感应电动势为e ＝4cos2πT t C ．线圈中感应电流的有效值为2AD ．任意时刻穿过线圈的磁通量为Φ=T πt sin 2πT t6．（2022•柯桥区模拟）如图所示，矩形线框的匝数为N ，面积为S ，线框所处磁场可视为匀强磁场，磁感应强度大小为B ，线框从图示位置开始绕轴OO ′以恒定的角速度ω沿逆时针方向转动，线框一端接换向器，通过电刷和外电路连接。
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交变电流试题一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分。
在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项，有的小题有多个选项正确。
全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的或不答的得0分。
)1．(2013·乌鲁木齐一中月考)如图所示为理想变压器原线圈所接交流电压的波形．原、副线圈匝数比n1∶n2＝10∶1，串联在原线圈电路中电流表的示数为1 A，下列说法中正确的是()A．变压器副线圈的电流为0.1 AB．变压器的输出功率为200 WC．变压器输出端的交流电的频率为100 HzD．此变压器为升压变压器解析：本题考查变压器和图象分析．对于理想变压器，输出功率等于输入功率．设副线圈电流为I2，则有公式U2I2＝U1I1,20I2＝200，I2＝10 A，故A选项错误；输出功率P＝U2I2＝U1I1＝200 W，故B选项正确；由图象可知周期T＝0.02s，f＝1T＝50 Hz，故C选项错误；由题意知此变压器为降压变压器，故D选项错误．本题难度中等．答案：B2．(2013·焦作质检)如图所示，原、副线圈匝数比为2∶1的理想变压器正常工作时，以下说法不正确的是()A．原、副线圈磁通量之比为2∶1B．原、副线圈电流之比为1∶2C．输入功率和输出功率之比为1∶1D．原、副线圈磁通量变化率之比为1∶1解析：本题考查变压器的基本知识．对理想变压器，原、副线圈绕在同一铁芯上，磁通量及磁通量变化都相同；输入功率等于输出功率；电流与匝数成反比．故本题选A.答案：A3．(2013·沈阳二模)如图所示，一理想变压器原、副线圈匝数之比为5∶1，交流电源的电压u ＝2202sin100πt (V)，电阻R ＝44 Ω，电压表、电流表均为理想电表．则下列说法中正确的是 ( )A ．交流电的频率为100 HzB ．电阻R 上的功率为1100 WC ．电压表V 的示数为44 2 VD ．电流表A 1的示数为0.2 A解析：本题考查交流电及变压器基本知识．由U ＝2202sin100πt (V)可得：f ＝ω2π＝100π2π＝50 Hz ，A 错；原线圈电压有效值U 1＝220 V ，由U 1U 2＝n 1n 2得U 2＝44 V ，电压表V 示数为44 V ，C 错；I 2＝U 2R ＝1 A ，又由I 1I 2＝n 2n 1得I 1＝0.2 A ，R 上消耗功率P ＝I 2V 2＝44 W ，B 错，D 对．答案：D4．(2013·北京海淀期末)一理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P 为滑动变阻器的触头．下列说法正确的是 ( )A ．副线圈输出电压的频率为50 HzB ．副线圈输出电压的有效值为31 VC ．P 向右移动时，原、副线圈的电流比减小D ．P 向右移动时，变压器的输出功率增加解析：本题重在考查交变电流的相关概念及变压器．由图甲知交变电流的周期为T ＝0.02 s ，则其频率为f ＝1T ＝50 Hz ，变压器不改变交变电流的频率，选项A 对；原线圈中电流的有效值为220 V ，由U 1U 2＝n 1n 2，得U 2＝n 2n 1U 1＝22 V ，选项B 错；由I 1I 2＝n 2n 1可知电流比不变，C 错；当P 向右移动时，副线圈回路中的总电阻减小，输出电流增大，输出功率增加，选项D 对．答案：AD5．(2013·湖北重点中学联考)如图所示的交流电路中，理想变压器原线圈输入电压为U 1，输入功率为P 1，输出功率为P 2，各交流电表均为理想电表．当滑动变阻器R 的滑动头向下移动时( )A ．灯L 变亮B ．各个电表读数均变大C ．因为U 1不变，所以P 1不变D ．P 1变大，且始终有P 1＝P 2解析：本题考查理想变压器原理以及动态电路问题．因为U 1不变，匝数比不变，所以副线圈的端电压U 2不变，当滑动变阻器R 的滑动头向下移动时，造成副线圈回路的总电阻减小，副线圈干路电流I 2增大，电压表读数U ＝U 2－I 2R 0减小，灯L 变暗，A 、B 错误；输出功率P 2＝U 2I 2增大，因变压器输出功率决定输入功率，所以输入功率P 1增大，C 错误，D 正确．本题难度易．答案：D6．(2013·北京西城)如图甲所示，M 是一个小型理想变压器，原副线圈匝数之比n 1∶n 2＝10∶1，接线柱a ，b 接上一个正弦交变电源，电压随时间变化规律如图乙所示．变压器右侧部分为一火灾报警系统原理图，其中R 2为用半导体热敏材料(电阻随温度升高而减小)制成的传感器，R 1为一定值电阻．下列说法中正确的是( ) A ．电压表示数为22 VB ．当传感器R 2所在处出现火灾时，电压表的示数减小C ．当传感器R 2所在处出现火灾时，电流表的示数减小D ．当传感器R 2所在处出现火灾时，电阻R 1的功率变小解析：本题考查交变电流和变压器原理．由图象可知交变电流的电压有效值为220 V ，因为原副线圈的匝数比为10∶1，故变压器副线圈的输出电压为22 V ，而电压表测的是R 2两端的电压，所以小于22 V ，故A 错误；当传感器R 2处出现火灾时，热敏电阻R 2的阻值随温度升高而减小，变压器的输出电压不变，热敏电阻与定值电阻R 1分压，故R 2的分压减小，电压表示数变小，B 正确；R 2减小时，变压器的负载电阻减小，电流增大，则原线圈的电流也增大，所以电流表的示数增大，C 错误；由于负载电路的电流增大，电阻R 1消耗的功率也增大，故D 也错误．难度中等．答案：B7．(2013·天津河西质量调查)在如图所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变．随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有( )A ．升压变压器的输出电压增大B ．降压变压器的输出电压增大C ．输电线上损耗的功率增大D ．输电线上损耗的功率占总功率的比例增大解析：本题考查变压器及远距离输电中的电压、电流、功率等的关系．由U 1U 2＝n 1n 2，知升压变压器的输出电压U 2不变，选项A 错；输出功率增大时，输电线路上的电流增大，则输电线上的损失电压ΔU 增大，则降压变压器的输入电压U 3＝U 2－ΔU 减小，由U 3U 4＝n 3n 4知降压变压器的输出电压减小，选项B 错；输电线的损失功率P 损＝I 2r 增大，选项C 对；输电线的损耗功率占总功率的比例为η＝P 损P 总＝I ·ΔU IU 2＝ΔU U 2增大，选项D 对．故正确选项为CD. 答案：CD8．(2013·陕西质检)如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数之比为10∶1，R 1＝20 Ω，R 2＝10 Ω，C 为电容器，原线圈所加电压u ＝2202sin100πt (V)．下列说法正确的是( )A ．通过电阻R 3的电流始终为零B ．副线圈两端交变电压的频率为50 HzC ．电阻R 2的电功率为48.4 WD ．原、副线圈铁芯中磁通量变化率之比为10∶1解析：因为是交流电，所以电容C 可以充放电，有电流通过R 3，A 错误；原、副线圈交变电压频率就是交流电频率f ＝1T ＝ω2π＝100π2π＝50 Hz ，B 正确；根据变压器变压比公式U 1∶U 2＝n 1∶n 2，U 1＝220 V ，U 2＝22 V ，所以电阻R 2的电功率为P 2＝U 22R 2＝222210 W ＝48.4 W ，C 正确；原、副线圈的磁通量变化率之比为1∶1，D 错误．本题难度易．∶答案：BC9．(2013·浙江金华十校期末)图乙为一台小型发电机构造示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示．发电机线圈内阻为1.0 Ω，外接灯泡的电阻为9.0 Ω，则( )A ．电压表的示数为6 VB．在＝1×10－2 s的时刻，穿过线圈磁通量为零C．若线圈转速改为25 r/s，则电动势有效值为3 VD．若线圈转速改为25 r/s，则通过电灯的电流为1.2 A解析：考查交变电流的产生、图象、最大值、有效值等问题．电压表的示数是交流电有效值U＝ER＋rR＝69＋1×9 V＝5.4 V，A错误；t＝10－2s时感应电动势为零，穿过线圈的磁通量最大，B错误；原来线圈的转速为n＝ω2π＝2π2πT＝50 r/s，当线圈的转速改为25 r/s时，感应电动势的最大值为62/2 V＝3 2 |V，有效值为3 V，C正确；通过灯泡的电流为0.3 A，D错误．难度：中．答案：C10．(2013·南京调研)某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向用户供电．已知输电线的总电阻为R，降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为4∶1，降压变压器副线圈两端交变电压u＝2202 sin100πt V，降压变压器的副线圈与阻值R0＝11 Ω的电阻组成闭合电路．若将变压器均视为理想变压器，则下列说法中正确的是() A．通过R0电流的有效值是20 AB．降压变压器T2原、副线圈的电压比为4∶1C．升压变压器T1的输出电压等于降压变压器T2的输入电压D．升压变压器T1的输出功率大于降压变压器T2的输入功率解析：本题考查了理想变压器、远距离输电有关知识．降压变压器副线圈两端交变电压有效值为220 V，所以通过R0电流的有效值是20 A，A选项正确；降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为4∶1，根据U1U2＝n1n2，I1I2＝n2n1，所以降压变压器原线圈两端电压为880 V，电流为5 A，B选项正确；升压变压器T1的输出电压等于降压变压器T2的输入电压加上输电线的总电阻R的损失电压，C选项错误；根据能量守恒，升压变压器T1的输出功率等于降压变压器T2的输入功率加上输电线的损失功率，D选项正确．本题难度较低．答案：ABD11．(2013·浙江五校联考)图甲是某同学设计的电容式位移传感器原理图，其中右板为固定极板，左板为可动极板，待测物体固定在可动极板上．若两极板所带电量Q恒定，极板两端电压U将随待测物体的左右移动而变化，若U随时间t的变化关系为U＝at＋b(a、b为大于零的常数)，其图象如图乙所示，那么图丙、图丁中反映极板间场强大小E和物体位移随t变化的图线是(设t＝0时物体位移为零) ()A．①和③B．②和④C．②和③D．①和④解析：由公式：C＝QU＝ES4πkd，及板间电场强度E＝Ud，可知板间距离发生变化时，E不变，故图线①对②错；板间距离d＝d0＋x，由于根据U＝at＋b，可知板间电压均匀增大，即d均匀增大，说明可动极板向左移动的位移x随时间t 均匀增加，表明可动极板匀速向左运动，故图线④对③错．答案：D12．(2013·广州综合测试)如图所示，电阻为r的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以某一角速度ω匀速转动．t＝0时，线圈平面与磁场垂直，各电表均为理想交流电表，则() A．t＝0时，线圈中的感应电动势最大B．1 s内电路中的电流方向改变了ω2π次C．滑片P向下滑动时，电压表的读数不变D．线圈匀速运动的角速度ω变大时，电流表的读数也变大解析：本题考查交流电的产生．由题意可知：线圈在t＝0时处于中性面位置，感应电动势最小，为0，A 错；1 s 内线圈转过ω2π圈，每一圈电流方向改变两次，所以电流方向改变次数为ωπ，B 错；电压表测量的是路端电压，P 向下滑时，外电阻R 阻值增加，电压表示数增大，C 错；线圈转动速度ω增大时，由E－＝22BSω得，感应电动势有效值增加，电流有效值也增加，即电流表示数增加，D 对．答案：D二、计算题(本题共4小题，共52分。