高中物理：交变电流练习题
山东师范大学附属中学高中物理选修二第三章《交变电流》经典题(答案解析)
一、选择题1．黄冈中学有许多选课走班教室，有些教室的特种设备需要用可变电压为设备供电，小米同学设计了如图所示的变压器为某设备供电，理想变压器的原线圈连接一个 r =9Ω的电阻，且原线圈匝数n 1可以通过滑动触头 P 来调节，在副线圈两端连接了R =16Ω 的电阻，副线圈匝数n 2=1000。
在 A 、B 间加上一输出电压恒定的正弦交流电，下列说法正确的是（ ）A ．若交流电的周期增大，则变压器的输出功率会增大B ．若触头 P 向上移动，则电阻 R 消耗的功率一定减小C ．若触头 P 向下移动，则流过电阻 r 的电流一定减小D ．当 n 1=750时，电阻 R 消耗的功率最大2．单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场，若线圈所围面积里的磁通量随时间变化的规律如图所示，则（ ）A ．线圈中0时刻的感应电动势最大B ．线圈中1t 时刻的感应电动势最大C ．线圈中0至1t 时间内平均感应电动势为0.4VD ．线圈中1t 至2t 时间内感应电动势逐渐减小3．如图所示，面积为S 的线圈均绕其对称轴或中心轴在匀强磁场B 中以角速度ω匀速转动，能产生正弦交变电动势sin e BS t ωω=的图是（ ）A ．B ．C．D．4．如图所示，单匝线框在匀强磁场中匀速转动，周期为T，转轴O1O2垂直于磁场方向，线框电阻为2 Ω。
若线框从图示位置转过 60°时感应电流的瞬时值为 1A。
则下列说法正确的是（）A．线框匀速转动过程中消耗的电功率为 8WB．线框中感应电流的有效值为 2AC．线框在图示的位置磁通量变化率为零D．从图示位置开始计时，在任意时刻穿过线框磁通量的表达式为Φ=22sinT tTππ（W b）5．如图所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L1和L2，输电线的等效电阻为R。
开始时，开关S断开。
当开关S接通时，以下说法中不正确的是（）A．副线圈两端M、N的输出电压减小B．副线圈输电线等效电阻R上的电压增大C．通过灯泡L1的电流减小D．原线圈中的电流增大6．如图甲所示，手摇发电机在磁感应强度为B的匀强磁场中匀速转动，外接一电阻R和一个理想交流电流表。
高中物理交变电流复习课(详细)
专题一 交变电流的产生和图像1、将阻值为5Ω的电阻接到内阻不计的交流电源上，电源电动势随时间变化的规律如图所示．下列说法正确的是 （ ） A ．电路中交变电流的频率为0.25 Hz BC ．电阻消耗的电功率为2.5 WD ．用交流电压表测得电阻两端的电压是5 V2、一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示．由图可知（ ） A ．该交流电的电压瞬时值的表达式为u ＝100sin （25t ）V B ．该交流电的频率为25 HzC ．该交流电的电压的有效值为D ．若将该交流电压加在阻值R ＝100 Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率为50 W3、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 （ ）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)4、如图所示，同轴的两个平行导线圈M 、N ，M 中通有图象所示的交变电流，则（ ） A.在t 1到t 2时间内导线圈M 、N 互相排斥 B.在t 2到t 3时间内导线圈M 、N 互相吸引C.在t 1时刻M 、N 间相互作用的磁场力为零D.在t 2时刻M 、N 间相互作用的磁场力最大5、在周期性变化的匀强磁场区域内有垂直于磁场的一半径为r =1m 、电阻为R =3.14Ω的圆形线框，当磁感应强度B 按图示规律变化时（以向里为正方向），线框中有感应电流产生。
⑴画出感应电流i 随时间变化的图象（以逆时针方向为正）。
⑵求该感应电流的有效值。
/s-2sU -U专题二 表征交流电的物理量、四值问题1、如图，匀强磁场的磁感应强度B=0.5T,边长为L=10cm 的正方形线圈abcd 共100匝，线圈电阻r=1Ω，线圈绕垂直于磁感线的轴匀速转动。
2021年高中物理选修二第三章《交变电流》经典习题(答案解析)(2)
一、选择题1．如图所示，三只完全相同的灯泡L1、L2、L3分别与电感线圈、电容器和电阻串联后接在同一交流电源上，供电电压瞬时值为u1=U m sinω1t，此时三只灯泡亮度相同。
现换另一个电源供电，供电电压瞬时值为u2=U m sinω2t，ω2=12ω1，U m保持不变，则改换电源后（）A．L1灯比原来暗B．L2灯比原来暗C．L3灯比原来暗D．L1、L2、L3三灯亮度仍然相同2．黄冈中学有许多选课走班教室，有些教室的特种设备需要用可变电压为设备供电，小米同学设计了如图所示的变压器为某设备供电，理想变压器的原线圈连接一个r =9Ω的电阻，且原线圈匝数n1可以通过滑动触头P来调节，在副线圈两端连接了R =16Ω的电阻，副线圈匝数n2=1000。
在A、B间加上一输出电压恒定的正弦交流电，下列说法正确的是（）A．若交流电的周期增大，则变压器的输出功率会增大B．若触头P向上移动，则电阻R消耗的功率一定减小C．若触头P向下移动，则流过电阻r的电流一定减小D．当n1=750时，电阻R消耗的功率最大3．图甲为一台小型发电机的示意图，单匝线圈绕OO′轴转动，若从某位置开始计时，产生的电动势随时间的变化规律如图乙所示，已知发电机线圈内阻为r，外接灯泡的电阻为9r，下列说法正确的是（）A ．线圈是从垂直中性面位置开始计时的B ．电动势表达式为e ＝62sin100πt （V ）C ．电流方向每秒改变50次D ．理想电压表示数为7.6 V4．家用电子调光灯的调光原理是利用电子线路将输入的正弦交流电压的波形截去一部分，由截去部分的多少来调节电压，从而实现灯光的调节，比过去用变压器调压方便且体积较小。
如图所示为一个经过双向可控硅电子元件调节后加在台灯上的电压，即在正弦式电压的每一个12周期中，前面的14波形被截去，从而改变了台灯上的电压。
那么现在台灯上电压的有效值为（ ）A ．U mB ．m 2UC ．m 2UD ．m 4U 5．如图所示，三只完全相同的灯泡a 、b 、c 分别与电阻R 、电感L 、电容C 串联，再将三者并联，接在220V ，50Hz 的交变电压两端，三只灯泡亮度相同。
2021年高中物理选修二第三章《交变电流》经典练习(答案解析)
一、选择题1．黄冈中学有许多选课走班教室，有些教室的特种设备需要用可变电压为设备供电，小米同学设计了如图所示的变压器为某设备供电，理想变压器的原线圈连接一个r =9Ω的电阻，且原线圈匝数n1可以通过滑动触头P来调节，在副线圈两端连接了R =16Ω的电阻，副线圈匝数n2=1000。
在A、B间加上一输出电压恒定的正弦交流电，下列说法正确的是（）A．若交流电的周期增大，则变压器的输出功率会增大B．若触头P向上移动，则电阻R消耗的功率一定减小C．若触头P向下移动，则流过电阻r的电流一定减小D．当n1=750时，电阻R消耗的功率最大2．如图所示，单匝线框在匀强磁场中匀速转动，周期为T，转轴O1O2垂直于磁场方向，线框电阻为2 Ω。
若线框从图示位置转过 60°时感应电流的瞬时值为 1A。
则下列说法正确的是（）A．线框匀速转动过程中消耗的电功率为 8WB．线框中感应电流的有效值为 2AC．线框在图示的位置磁通量变化率为零D．从图示位置开始计时，在任意时刻穿过线框磁通量的表达式为Φ=22sinT tTππ（W b）3．如图所示，三只完全相同的灯泡L1、L2、L3分别与电阻R、电感L、电容C串联，再并联到电压有效值不变、频率可调的交流电源上，当交变电流的频率为50Hz时，三只灯泡恰好正常发光。
现仅将交变电流的频率降低到40Hz，则下列说法正确的是（）A ．三灯均变暗B ．三灯亮度均不变C ．L 1亮度不变、L 2变亮、L 3变暗D ．L 1亮度不变、L 2变暗、L 3变亮4．家用电子调光灯的调光原理是利用电子线路将输入的正弦交流电压的波形截去一部分，由截去部分的多少来调节电压，从而实现灯光的调节，比过去用变压器调压方便且体积较小。
如图所示为一个经过双向可控硅电子元件调节后加在台灯上的电压，即在正弦式电压的每一个12周期中，前面的14波形被截去，从而改变了台灯上的电压。
那么现在台灯上电压的有效值为（ ）A ．U mB ．m2U C ．m2U D ．m4U 5．如图所示，在以水平线段AD 为直径的半圆形区域内有磁感应强度大小为B 、方向垂直纸面向里的有界匀强磁场。
2021年高中物理选修二第三章《交变电流》经典练习(答案解析)(3)
一、选择题1．如图所示，三只完全相同的灯泡L1、L2、L3分别与电感线圈、电容器和电阻串联后接在同一交流电源上，供电电压瞬时值为u1=U m sinω1t，此时三只灯泡亮度相同。
现换另一个电源供电，供电电压瞬时值为u2=U m sinω2t，ω2=12ω1，U m保持不变，则改换电源后（）A．L1灯比原来暗B．L2灯比原来暗C．L3灯比原来暗D．L1、L2、L3三灯亮度仍然相同2．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比n1：n2=3∶1，正弦交流电压有效值为U0恒定，电路中四个电阻R1=R2=R3=R4，理想电压表示数为U，则下列说法正确的是（）A．R1与R2的电流之比为1∶1B．R1与R2的电压之比为3∶1C．R1与R2的功率之比为1∶3D．R1与R2的功率之比为1∶93．如图所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L1和L2，输电线的等效电阻为R。
开始时，开关S断开。
当开关S接通时，以下说法中不正确的是（）A．副线圈两端M、N的输出电压减小B．副线圈输电线等效电阻R上的电压增大C．通过灯泡L1的电流减小D．原线圈中的电流增大4．如图所示，三只完全相同的灯泡a、b、c分别与电阻R、电感L、电容C串联，再将三者并联，接在220V，50Hz的交变电压两端，三只灯泡亮度相同。
若接在220V，60Hz的交变电压两端，则（）A．三只灯泡亮度不变B．三只灯泡都将变亮C．a亮度不变，b变亮，c变暗D．a亮度不变，b变暗，c变亮5．如图所示，一理想变压器的原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡L1和L2，当原线圈a、b端输入电压U为灯泡额定电压的7倍时，两灯泡均正常发光，则（）A．原、副线面的匝数之比为7：1 B．原、副线圈的匝数之比为6：1C．此时灯泡L1和L2的功率之比为7：1 D．此时灯泡L1和L2的功率之比为6：1 6．如图甲所示，手摇发电机在磁感应强度为B的匀强磁场中匀速转动，外接一电阻R和一个理想交流电流表。
高中物理选择性必修第二册课后习题 第3章 交流电 1.交变电流
1.交变电流课后训练巩固提升一、基础巩固1.关于矩形线圈在匀强磁场中转动时产生的正弦交变电流,正确的说法是( )A.线圈每转动一周,感应电流方向改变一次B.线圈每转动一周,感应电动势方向改变一次C.线圈每转动一周,感应电流方向改变两次,感应电动势方向改变一次D.线圈每转动一周,感应电流方向和感应电动势方向都改变两次,每经过中性面时改变一次,每个周期内方向改变两次,故选项D正确。
2.如图所示,面积均为S的线圈均绕其对称轴或中心轴在磁感应强度为B 的匀强磁场中以角速度ω匀速转动,能产生正弦感应电动势e=BSωsinωt的图是( ),且从线圈平面经过中性面开始计时,产生的电动势为e=E m sinωt,只有A 符合要求,故A 正确。
3.(多选)如图所示,一正方形线圈abcd 在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO'匀速转动,沿着OO'观察,线圈沿逆时针方向转动。
已知匀强磁场的磁感应强度为B,线圈匝数为N,边长为l,电阻为R,转动的角速度为ω。
则当线圈转至图中所示位置(线圈平面与磁场方向平行)时( )A.线圈中感应电流的方向为abcdaB.线圈中的感应电流为NBl 2ωRC.穿过线圈的磁通量为零D.穿过线圈磁通量的变化率为零向里运动,根据右手定则可知,线圈中的电流方向为adcba,选项A 错误。
E m =NBl 2ω,电流I m =E m R,故I m =NBl 2ωR,选项B 正确。
因线圈平面平行于磁感线,故穿过线圈的磁通量为零,选项C 正确。
当线圈转至题图所示位置,即线圈平面垂直于中性面时,穿过线圈的磁通量的变化率最大,选项D错误。
4.单匝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像如图(a)所示,则下列说法正确的是( )(a)(b)A.t=0时刻,线圈平面与中性面垂直B.t=0.01 s时刻,Φ的变化率最大C.t=0.02 s时刻,感应电动势达到最大D.该线圈产生的相应感应电动势的图像如图(b)所示(a)可知t=0时刻,线圈的磁通量最大,线圈处于中性面,t=0.01s时刻,磁通量为零,但变化率最大,所以A选项错误,B选项正确。
新人教版高中物理选修二第三章《交变电流》检测题(含答案解析)
一、选择题1．(0分)[ID ：128886]交流发电机的输出电压为U ，采用图示理想变压器输电，升压变压器原、副线圈匝数比为m ，降压变压器原、副线圈匝数之比为n ，输电导线电阻为r ，用户的工作电压为U 。
下列说法正确的是（ ）A ．mn =1B ．mn >1C ．输电线上损失的功率为222(1)mn U m r - D ．输电线上损失的功率为2U mr2．(0分)[ID ：128882]如图所示，面积为S 的线圈均绕其对称轴或中心轴在匀强磁场B 中以角速度ω匀速转动，能产生正弦交变电动势sin e BS t ωω=的图是（ ）A ．B ．C ．D ．3．(0分)[ID ：128869]某小型电站用两根单位长度内电阻为42.510/m -⨯Ω的电缆直接向10公里外的山区送电，已知其输出电功率是61.210⨯kW 。
现用200kV 电压输电，则下列说法正确的是（ ）A ．输电线上输送的电流大小为4410⨯AB ．输电线上由电阻造成的损失电压为30kVC ．若改用500kV 电压输电，根据欧姆定律，输电电流变为原来的2.5倍D ．若改用50kV 电压输电，则输电线上损失的功率为6810⨯kW4．(0分)[ID ：128849]对于如图所示的电流i 随时间t 做周期性变化的图象，下列说法中正确的是（ ）A．电流大小变化，方向不变，是直流电B．电流大小、方向都变化，是交流电C．电流的周期是0.2s，最大值是0.2AD．电流做周期性变化，是交流电5．(0分)[ID：128846]如图所示，一个理想变压器原线圈的匝数为 50 匝，副线圈的匝数为100 匝，原线圈两端接在光滑的水平平行导轨上，导轨间距为 L=0.4m．导轨上垂直于导轨有一长度略大于导轨间距的导体棒，导轨与导体棒的电阻忽略不计，副线圈回路中电阻R ＝20Ω，图中交流电压表为理想电压表．导轨所在空间有垂直于导轨平面、磁感应强度大小为 1T 的匀强磁场．导体棒在水平外力的作用下运动，其速度随时间变化的关系式为：v ＝5sin10πt (m/s)，则下列说法正确的是( )A．水平外力为恒力B．电压表的示数为52VC．R 的功率为 0.2WD．变压器铁芯中磁通量变化率的最大值为 0.04Wb/s6．(0分)[ID：128844]下列说法正确的是（）A．导体做切割磁感线运动，导体内一定会产生感应电流B．电磁感应现象中，感应电流的磁场总是跟原来的磁场方向相反C．交流电设备上所标的电压和电流值都是交变电流的最大值D．穿过闭合线圈的磁通量发生变化，线圈中一定有感应电流7．(0分)[ID：128831]如图所示为演示交变电流产生的装置图，关于这个实验，正确的说法是（）A．线圈经过图示位置时，电流方向发生改变B．图示位置为中性面，线圈中无感应电流C．图示位置ab边的感应电流方向为a bD．线圈平面与磁场方向平行时，磁通量变化率为零8．(0分)[ID：128827]电压互感器和电流互感器是利用变压器原理对高压电路或是高电流电路进行测量的工具，钳形电流表就是电流互感器的一种（如图），它可以在不改变被测电路结构的情况下直接测出电路电流，它的测量过程如图a 所示，此时正在测量一台正常工作电动机的电缆线的电流，其内部变压器可以视为理想变压器，内部结构如图a 右侧所示（电流表表盘上刻度值已经转换成被测电流值）。
2021-2022学年高中物理-交变电流-单元试卷A卷
2021-2022学年高中物理-交变电流-单元试卷A卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、单选题 (共9题；共18分)1. （2分） (2019高二下·南靖期中) 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且都有一个线圈可调，发电厂的输出电压及输电线的电阻均不变．在用电高峰期，随着用户耗电量的增大导致实际用户电压偏低，为使用户电压达到正常，下列说法中正确的是（）A . 仅P1上调一点可使用户电压升高，线路损失减小B . 仅P2上调一点可使用户电压升高，线路损失增大C . 仅P2下调一点可使用户电压升高，线路损失减小D . 仅P1下调一点可使用户电压升高，线路损失增大2. （2分） (2015高二下·涿鹿期中) 如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比n1：n2=20：1．一个标有“10V 100W“的灯泡正常发光时（）A . 输入功率P1=200WB . 输入电压U1=10VC . 输入电流I1=0.5AD . 输出电流I2=0.25A3. （2分） (2020高三上·嘉兴月考) 如图所示，矩形线框ABCD以恒定的角速度绕对角线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，BC长为，线框电阻为R。
时刻线框平面与纸面重合，下列说法正确的是（）A . 矩形线框该时刻的电流值最大B . 矩形线框产生的感应电动势有效值为C . 矩形线框转过半圈过程中产生的热量为D . 矩形线框从图示位置转过过程中，通过线框任意横截面电荷量为4. （2分） (2017高二下·三台期中) 交变电流电压的有效值为6V，它和电阻R1、R2及电容器C、电压表一起连接成如图所示的电路，图中电压表的读数为U1，为了保证电容器C不被击穿，电容器的耐压值为U2，电容器在电路中正常工作，则（）A . U1=6 V U2=6 VB . U1=6 V U2=3 VC . U1=6 V U2≥6 VD . U1=6 V U2≥6 V5. （2分） (2020高三上·南阳期末) 如图甲所示，不计电阻的矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴在匀强磁场中匀速转动，线框中产生的交变电流的电动势如图乙所示。
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高中物理：交变电流练习题
1.判断图中哪个是正弦式交变电流( )
【解析】选D。正弦式交变电流，首先应该是交变电流，C虽然形状符合，但不是交
变电流；B虽然是交变电流，但不是正弦式交变电流。
2.如图所示，单匝矩形线圈的一半放在有界匀强磁场中，中心轴线OO′与磁场边界
重合，线圈绕中心轴线按图示方向(从上向下看逆时针方向)匀速转动，t=0时刻线圈
平面与磁场方向垂直，规定电流方向沿abcd为正方向，则图中能表示线圈内感应电
流随时间变化规律的是( )
【解题指南】解答本题应明确以下两点：
(1)产生正弦式交变电流的条件。
(2)线圈转轴的位置对交变电流的影响。
【解析】选B。在0～内，ab一侧的线圈在磁场中绕OO′轴转动产生正弦式交变电
流，电流方向由楞次定律判断为dcba且越来越大。～内，ab一侧线圈在磁场外，
而dc一侧线圈又进入磁场产生交变电流，电流方向为dcba且越来越小，以此类推可
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知i-t图像正确的为B。
3.(多选)一个矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时产生的交流电动势e=220sin100
πtV，则下列判断正确的是( )
A.t=0时，线圈位于中性面位置
B.t=0时，穿过线圈平面的磁通量最大
C.t=0时，线圈的有效切割速度方向垂直磁感线
D.t=0时，线圈中感应电动势达到峰值
【解析】选A、B。因按正弦规律变化，故t=0时线圈位于中性面，A正确；此时穿过
线圈的磁通量最大，B正确；t=0时，线圈的有效切割速度方向与磁感线平行，不产
生感应电动势，故C、D错误。
4.如图所示，一正方形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转
动。沿着OO′观察，线圈沿逆时针方向转动。已知匀强磁场的磁感应强度为B，线圈
匝数为n，边长为l，电阻为R，转动的角速度为ω。则当线圈转至图示位置时( )
A.线圈中的感应电流的方向为abcda
B.线圈中的感应电流为2nBRl
C.穿过线圈的磁通量为Bl2
D.穿过线圈的磁通量的变化率为0
【解析】选B。图示位置为垂直于中性面的位置，此时通过线圈的磁通量为零，但磁
通量的变化率最大，感应电流也最大，则I==2nBRl，由右手定则可判断出线
圈中感应电流的方向为adcba。
5.如图所示，矩形线圈abcd的匝数为n=50，线圈ab的边长为l1=0.2m，bc的边长为
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l
2
=0.25m，在磁感应强度为B=0.4T的匀强磁场中，绕垂直于磁感线且通过线圈中线
的OO′轴匀速转动，转动的角速度ω=100rad/s。试求：
(1)穿过线圈平面的最大磁通量Φm。
(2)线圈在图示位置(线圈平面与磁感线平行)时，感应电动势e的大小。
【解析】(1)穿过线圈平面的最大磁通量
Φm=BS=Bl1l2=0.4×0.2×0.25Wb=0.02 Wb。
(2)线圈在图示位置时电动势达到最大值，此时感应电动势的值为
Em=nBSω=nBl1l2ω=50×0.4×0.2×0.25×100V=100V。
答案：(1)0.02Wb (2)100V
【互动探究】写出上题中从图示位置开始计时，线圈中电动势的瞬时值表达式。
提示：e=100cos100tV。
答案：见提示