高考物理电磁学知识点之交变电流基础测试题及解析

高考物理电磁学知识点之交变电流基础测试题及解析

一、选择题

1．如图甲所示，理想变压器原副线圈的匝数比为5 ：1，V 和R 1、R 2分别是电压表、定值电阻，且R 1＝5R 2．已知ab 两端电压u 按图乙所示正弦规律变化．下列说法正确的是

A ．电压u 瞬时值的表达式2202sin10(V)u t π=

B ．电压表示数为40V

C ．R 1、R 2两端的电压之比为5 ：1

D ．R 1、R 2消耗的功率之比为1 ：5

2．采用220 kV 高压向远方的城市输电．当输送功率一定时，为使输电线上损耗的功率减小为原来的1

4

，输电电压应变为（ ） A ．55 kV

B ．110 kV

C ．440 kV

D ．880 kV

3．一自耦变压器如图所示，环形铁芯上只绕有一个线圈，将其接在a 、b 间作为原线圈．通过滑动触头取该线圈的一部分，接在c 、d 间作为副线圈，在a 、b 间输入电压为U 1的交变电流时，c 、d 间的输出电压为U 2，在将滑动触头从M 点顺时针转到N 点的过程中( )

A ．U 2>U 1，U 2降低

B ．U 2>U 1，U 2升高

C ．U 2

D ．U 2

4．某变压器原、副线圈匝数比为55：9，原线圈所接电源电压按图示规律变化，副线圈接有负载．下列判断正确的是

A ．输出电压的最大值为36V

B ．原、副线圈中电流之比为55：9

C ．变压器输入、输出功率之比为55：9

D ．交流电源有效值为220V ，频率为50Hz

5．如图所示，一理想变压器的原、副线圈匝数之比为12:55:1n n =，原线圈接入电压

2202sin100u tV π=的交流电源，图中电表均为理想电表，闭合开关后，当滑动变阻器

的滑动触头P 从最上端滑到最下端的过程中，下列说法正确的是（ ）

A ．副线圈中交变电流的频率为100Hz

B ．0t =时，电压表的示数为0

C ．电流表的示数先变小后变大

D ．电流表的示数先变大后变小

6．一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻1R 、2R 和3R 的阻值分别为3Ω、1Ω和

4Ω，A 为理想交流电流表，U 为正弦交流电压源，输出电压R 的有效值恒定当开关S 断开时，电流表的示数为I ；当S 闭合时，电流表的示数为4I 。该变图压器原、副线圈匝数的比值为（ ）

A ．2

B ．3

C ．4

D ．5

7．有一种自行车，它有能向自行车车头灯泡供电的小型发电机，其原理示意图如图甲所示，图中N ，S 是一对固定的磁极，磁极间有一固定的绝缘轴上的矩形线圈，转轴的一端有一个与自行车后轮边缘结束的摩擦轮．如图乙所示，当车轮转动时，因摩擦而带动摩擦轮转动，从而使线圈在磁场中转动而产生电流给车头灯泡供电．关于此装置，下列说法正确的是（ ）

A ．自行车匀速行驶时线圈中产生的是直流电

B ．小灯泡亮度与自行车的行驶速度无关

C ．知道摩擦轮与后轮的半径，就可以知道后轮转一周的时间里摩擦轮转动的圈数

D ．线圈匝数越多，穿过线圈的磁通量的变化率越大

8．如图所示，一个N 匝矩形闭合线圈，总电阻为R ，在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴OO '以恒定的角速度ω转动，线圈产生的电动势的最大值为m E ，从线圈平面与磁感

线平行时开始计时，则（ ）

A ．线圈电动势的瞬时值表达式为m sin e E t ω=

B ．当线圈转过

2

π

时，磁通量的变化率达到最大值 C ．穿过线圈的磁通量的最大值为

m

E ω

D ．线圈转动一周产生的热量为2m

E R πω

9．下列关于交流电路的说法错误的是（ ） A ．电容器的击穿电压为交流电压的最大值 B ．电路中电流表的示数为电流的有效值 C ．教室内日光灯的额定电压为电压的有效值 D ．电路中保险丝的熔断电流为电流的最大值

10．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为5：1，原线圈输入如图乙所示的交变电压。下列说法正确的是（ ）

A ．副线圈输出电压的频率为10Hz

B ．副线圈输出电压为62.2V

C ．P 向左移动时，电阻R 两端的电压增大

D ．P 向左移动时，变压器的输入功率减小

11．如图所示的电路中，变压器为理想变压器，电流表和电压表为理想电表，R 0为定值电阻，在a 、b 端输入正弦交流电，开关S 闭合后，灯泡能正常发光，则下列说法正确的是（ ）

A ．闭合开关S ，电压表的示数变小

B ．闭合开关S ，电流表的示数变小

C．闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P向下移，灯泡变亮

D．闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P向下移，电流表的示数变小

12．如图所示，单匝闭合金属线框abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO'匀速转动，设穿过线框的最大磁通量为Φm，线框中产生的最大感应电动势为E m，从线框平面与磁场平行时刻（图示位置）开始计时，下面说法正确的是

A

．线框转动的角速度为

m

m E

B．线框中的电流方向在图示位置发生变化

C．当穿过线框的磁通量为Φm的时刻，线框中的感应电动势为E m

D．若转动周期减小一半，线框中的感应电动势也减小一半

13．把图甲所示的正弦式交变电流接在图乙中理想变压器的A、B两端，电压表和电流表均为理想电表，R t为热敏电阻（温度升高时其电阻减小），R为定值电阻．下列说法正确的是：()

A．R t处温度升高时，电流表的示数变大，变压器输入功率变大

B．R t处温度升高时，电压表V1、V2示数的比值不变

C．在t=1×10﹣2s时，穿过该矩形线圈的磁通量为零

D．变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式为u=36sin50πt（V）

14．一理想变压器原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接在电压为220V的正弦交流电源上，如图所示。设副线圈回路中电阻两端的电压为U，原、副线圈

的匝数比为n1:n2，在原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k=1

9

，则（）

A．U=66V n1:n2 =3:1B．U=22V n1:n2 =2:1

C．U=66V n1:n2 =2:1D．U=22V n1:n2 =3:1

15．一理想变压器原、副线圈的匝数比为5∶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R的滑动片。下列说法正确的是（）

A．副线圈输出电压的频率为100Hz

B．副线圈输出电压的有效值为62V

C．P向下移动时，变压器的输出功率增加

D．P向下移动时，原、副线圈的电流都减小

16．如图，实验室一台手摇交流发电机，内阻r=1.0Ω，外接R=9.0Ω的电阻。闭合开关S，当发电机转子以某一转速匀速转动时，产生的电动势e=10sin10πt（V），则

（）

A．该交变电流的频率为10Hz

B．该电动势的有效值为10V

C．外接电阻R所消耗的电功率为9W

D．电路中理想交流电流表的示数为A

17．如图所示，甲是远距离的输电示意图，乙是发电机输出电压随时间变化的图象，则（）

A．用户用电器上交流电的频率是100Hz

B．发电机输出交流电的电压有效值是500V

C．输电线的电流只由降压变压器原副线圈的匝数比决定

D．当用户用电器的总电阻增大时，输电线上损失功率减小

18．如图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应电动势的图象，根据图象可知

A．此感应电动势的瞬时表达式为e=200sin(0.02t)V

B ．此感应电动势的解时表达式为e=200sin(50πt)V

C ．t=0.01s 时，穿过线圈的磁通量为零

D ．t=0.02s 时，穿过线圈的磁通量的变化率为零

19．如图所示，一交流发电机的矩形线圈匝数为n =10，其电阻r =2Ω，面积S =0.2m 2，在磁感应强度B =

2

T π

的匀强磁场中，若线圈从中性面位置开始绕垂直于磁场方向的对称轴OO ′

以ω=10πrad /s 的角速度匀速转动，向R =18Ω的电阻供电。则以下说法中正确的是（ ）

A ．该线圈产生的是余弦式交变电流

B ．线圈在转动过程中产生的最大感应电动势为40V

C ．线圈开始转动

160s 时流过电阻R 的瞬时电流大小为22

A D ．电阻R 上消耗的电功率为9W

20．图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n 1:n 2=5:1，电阻R =20 Ω，L 1、L 2为规格相同的两只小灯泡，S 1为单刀双掷开关．原线圈接正弦交变电源，输入电压u 随时间t 的变化关系如图乙所示．现将S 1接l 、S 2闭合，此时L 2正常发光．下列说法正确的

A ．输入电压u 的表达式是()202sin 50πV u t =

B ．只断开S 2后，L 1、L 1均正常发光

C ．只断开S 2后，原线圈的输入功率增大

D ．若S 1换接到2后，R 消耗的电功率为0.8 W

21．图中矩形线圈abcd 在匀强磁场中以ad 边为轴匀速转动，产生的电动势瞬时值为e =5sin20t （V ），则以下判断正确的是（）

A ．此交流电的频率为

10

Hz

B ．当线圈平面与中性面重合时，线圈中的感应电动势为5V

C ．当线圈平面与中性面垂直时，线圈中的感应电动势为0V

D ．线圈转动一周，感应电流的方向改变一次

22．如图所示，理想变压器副线圈通过输电线接两个相同的灯泡L 1和L 2。输电线的等效电阻为R 。开始时，电键S 断开，当S 闭合时，下列说法中正确的是（ ）

A ．副线圈两端的输出电压减小

B ．通过灯泡L 1的电流减小

C ．原线圈中的电流减小

D ．变压器的输入功率不变

23．如图所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表，下列说法正确的是（ ）

A ．当滑动变阻器的滑动触头P 向上滑动时，1R 消耗的功率变大

B ．当滑动变阻器的滑动触头P 向上滑动时，电压表V 示数变大

C ．当滑动变阻器的滑动触头P 向上滑动时，电流表1A 示数变大

D ．若闭合开关S ，则电流表1A 示数变大，2A 示数变大

24．一小水电站，输出的电功率为P 0=20kW ，输出电压U 0=400V ，经理想升压变压器T 1变为2000V 电压远距离输送，输电线总电阻为r =10Ω，最后经理想降压变压器T 2降为220V 向用户供电，下列说法正确的是（ ）

A ．变压器T 1的匝数比n 1：n 2=1：10

B ．输电线上的电流为50A

C ．输电线上损失的电功率为1kW

D ．变压器T 2的匝数比n 3：n 4=100：11

25．如图所示，N 匝矩形导线框以角速度ω绕对称轴OO '匀速转动，线框面积为S ，线框电阻、电感均不计，在OO '左侧有磁感应强度为B 的匀强磁场，外电路接有电阻R ，理想电流表A ，则：（ ）

A ．从图示时刻起，线框产生的瞬时电动势为sin e N

B S t ωω= B ．交流电流表的示数2

4I NBS R

ω=

C ．R 两端电压的有效值2

U NBS ω

=

D ．一个周期内R 的发热量()

2

NBS Q R

πω=

【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除

一、选择题 1．D 解析：D 【解析】

试题分析：根据公式

1122U n U n =、12

21

I n I n =，分析解题 从图乙中可知交流电的最大值为2202V m u =，周期为0.02T

s ，故

()22100/0.02

rad s T ππωπ=

==，故电压u 瞬时值的表达式()2202sin100V u t π=，A 错误；交流电压的有效值为220V E =，原线圈中的电流为1I ，故原线圈中输出端电压为

111220U I R =-，副线圈中的电压为222U I R =，故根据

1122

U n U n =可得

11

222205I R I R -=，

又知道

122121155I n I I I n ==?=，125R R =，代入整理可得22110V 3

I R =，所以2110

V 3U =，B 错误；12R R 、两端的电压之比2

2112222

1

551:1I R I R I R I R ?==，C 错误；12

R R 、消耗的功率之比为2

222

11

222

222151255

I R I R I R I R ?==，D 正确． 2．C

解析：C 【解析】

本意考查输电线路的电能损失，意在考查考生的分析能力．当输电功率P =UI ，U 为输电电压，I 为输电线路中的电流，输电线路损失的功率为P 损=I 2R ，R 为输电线路的电阻，即P 损

=2

P R U ?? ???

．当输电功率一定时，输电线路损失的功率为原来的14，则输电电压为原来的2倍，即440V ，故选项C 正确．

点睛：本意以远距离输电为背景考查输电线路的电能损失，解题时要根据输送电功率不变，利用输电线路损失的功率P 损=I 2R 解题．

3．C

解析：C 【解析】

试题分析：由题图知自耦变压器原线圈的匝数大于副线圈的匝数，根据变压器的变压规律

可知，U 2

减少，所以U 2降低，故A 、B 、D 错误；C 正确． 【学科网考点定位】考查变压器

【方法技巧】主要是对自耦变压器的理解，分清原副线圈及在转动的过程中线圈的匝数怎么变、理想变压器的规律．

4．D

解析：D 【解析】

试题分析：变压器的输入和输出电压之比等于原副线圈匝数比，所以输出电压的最大值为2V ，所以A 错误；变压器的输入和输出电压之比等于原副线圈匝数比，电流之比等于原副线圈匝数的反比，所以B 错误；变压器只能改变交流电的电压，而不能改变频率和功率，即对于理想变压器的输入功率和输出功率相等，所以C 错误；从图上可以看出，交流电的周期T=0．02s ，所以频率为50Hz 2

倍，所以电压有效值为220V ．所以D 正确．故选D ．

考点：变压器；交流电

【名师点睛】此题是对变压器及正弦交流电问题的考查；解题时要掌握住理想变压器的电压、电流之间的关系，最大值和有效值之间的关系即可解决本题．

5．C

解析：C 【解析】 【分析】 【详解】

A ．由电压公式知交流电的频率为

100π50Hz 22π

f ωπ=

== 故A 错误；

B ．原线圈两端的输入电压有效值为220V ，由变压器原副线圈电压与线圈匝数的关系得

11

22

55U n U n == 解得24V U =，故B 错误；

CD ．由图可知，滑动变阻器的上下两部分并联后与R 串联，根据串并联电路的电阻可知，当滑片P 位于中间位置时，并联电阻的电阻值最大，所以当滑动变阻器的滑动触头P 从最上端滑到最下端的过程中，电路中的总电阻先增大后减小，根据欧姆定律可知，变压器的输出电流先减小后增大，则输入的电流也是先减小后增大，即电流表的示数先变小后变大，故C 正确，D 错误。 故选C 。

6．B

解析：B 【解析】 【详解】

设理想变压器原、副线圈匝数的比值为k ，根据题述，当开关S 断开时，电流表示数为I ，则由闭合电路欧姆定律得

11U IR U =+

由变压公式

1

1

U k U =及功率关系122U I U I =，可得 2

I k I

= 即副线图输出电流为

2I kI =；

()()222323U I R R kI R R =+=+

当开关S 闭合时，电流表示数为4I ，则有

114U IR U '=+

由变压器公式12

U k U '

'=及功率关系

1224U I U I '''

?=

可得

2

4I k I

'

= 即副线圈输出电流为

24I kl '=， 22224/U I R k R ''

==

联立解得

3k =

选项B 正确，ACD 错误； 故选B.

7．C

解析：C 【解析】 【详解】

自行车匀速行驶时，线圈中在磁场中旋转产生感应电动势，如果从中性面开始计时，则e=E m sinωt ，所以产生的是交流电，故A 错误；小灯泡亮度决定于电功率，电功率P=EI ，而

，所以灯泡亮度与自行车的行驶速度有关，故B 错误；如果摩擦轮

半径为r ，后轮的半径为R ，则

，则后轮转一周的时间里摩擦轮转动的圈数为N=R/r ，故C 正确；磁通量的变化率为，与线圈匝数无关，故D 错误。故选C 。

【点睛】

本题主要是考查交流电答产生和线速度、角速度答关系，解答本题要知道物体做匀速圆周运动过程中，同缘且不打滑则它们边缘的线速度大小相等；而共轴则它们的角速度相同。

8．D

解析：D 【解析】 【详解】

A ．线圈在转动过程中产生的感应电动势最大值为m E ，从线圈平面与磁感线平行时开始计时，线圈电动势的表达式：

m cos e E t ω=

A 错误；

B ．当线圈转过

2

π

时，线圈与中性面重合，电动势为0，根据： 2

E N

t π?Φ=?

可知磁通量的变化率为零，B 错误； C ．感应电动势最大值为：

m E NBS ω=

穿过线圈的磁通量的最大值为：

m

E BS N ω

=

C 错误；

D ．根据正弦式交变电流最大值和有效值的关系：

E

线圈转动一周，产生热量：

2

22m

2E E E Q T R R R ππωω

=?=?=

D 正确。 故选D 。

9．D

解析：D 【解析】

A 项：电容器的击穿电压为交流电压瞬时值的最大值，故A 正确；

B 项：电路中电压表、电流表的示数均为有效值，故B 正确；

C 项：教室内日光灯的额定电压为220V ，是电压的有效值，故C 正确；

D 项：电路中保险丝的熔断电流要考虑电流的热效应，为电流的有效值，故D 错误． 点晴：使用交变电流的电气设备上所标的电压、电流值均是有效值，交流电流表和交流电压表测得的值也是电路中的有效值，电容器的击穿电压为瞬时值的最大值，有效值的定义：取一个周期时间，将交流与直流分别通过相同的电阻，若产生的热量相同，直流的电流值，即为此交流的有效值．

10．D

解析：D 【解析】 【详解】

A ．理想变压器原副线圈的频率相同，根据图像：

211Hz=50Hz 210

f T -=

=? A 错误；

B ．原线圈电压的有效值：

1

220V

U===

根据理想变压器的电压规律：

11

22

U n

U n

=

解得：244V

U=，B错误；

CD．滑片P向左滑动，副线圈电压保持不变，电阻增大，电流减小，根据欧姆定律可知定值电阻R分压减小，根据电功率的计算公式：

P IU

=

可知副线圈两端功率减小，所以理想变压器的输入功率也减小，C错误，D正确。

故选D。

11．D

解析：D

【解析】

【详解】

AB．由题意知闭合开关S后，相当于增加了一条支路，总电阻减小，副线圈总电流增加，根据变压器电流与匝数的关系可知电流表示数增加；由于a、b端输入电压不变，匝数不变，故电压表示数也不变，故A错误，B错误。

AB．闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P向下移，则总电阻变大，副线圈总电流减小，根据变压器电流与匝数的关系可知电流表示数减小；由于a、b端输入电压不变，匝数不变，故电压表示数也不变，即灯泡两端电压不变，故灯泡仍正常发光，亮度不变，故C错误，D正确。

故选D。

12．A

解析：A

【解析】

【详解】

A．根据交流电产生的原理可知，线圈匀速转动产生的交流电的电动势峰值m

E nBSω

=，

所以结合本题情境可得线框转动的角速度为m

m

E

Φ，

A正确

B．图示位置感应电动势最大，电流方向的改变在电动势等于0的时刻，B错误

C．当穿过线框的磁通量为Φm的时刻，线框的速度与磁感线平行，感应电动势为0，C错误

D．根据法拉第电磁感应定律可知，若转动周期减小一半，磁通量变化越快，线框中的感应电动势变为原来2倍，D错误

13．A

解析：A

【解析】

副线圈电压不变，若R t 电阻原来大于R ，则温度升高时，电压表V 2示数与电流表A 2示数的乘积增大，若R t 电阻原来小于R ，则电压表V 2示数与电流表A 2示数的乘积变小，当R t 处温度升高时，电阻减小，则副线圈总功率增大，所以原线圈功率增大，即电压表V 1示数与电流表A 1示数的乘积一定变大，故A 正确；R t 处温度升高时，电阻减小，电压表V 2测量R t 的电压，则电压表V 2示数减小，V 1示数不变，则电压表V 1示数与V 2示数的比值变大，故B 错误；在图甲的t=0.01s 时刻，e=0，则磁通量最大，此时矩形线圈平面与磁场方向垂直，故C 错误；根据图甲可知，E m

V ，T=0.02s ，则ω＝22 0.02

T ππ

=

=100πrad/s ，变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式为

sin100πt （V ），故D 错误。故选A 。 【点睛】

本题考查交变电流的产生及变压器原理，要注意掌握交变电流中最大值、有效值、瞬时值的表达及相应的关系，知道变压器不改变功率，难度适中。

14．A

解析：A 【解析】 【详解】

根据电流与匝数成正比，得原副线圈的电流之比：

1221

I n I n = 根据2P I R =得原副线圈回路中电阻消耗的功率之比：

212219

I k I ==

解得原、副线圈的匝数比为：

1

2

3:1n n = 根据原副线圈电压与匝数成正比，得原线圈两端的电压为3U ，根据U IR =知原线圈回路中电阻两端的电压为

3

U

，在原线圈回路中： 3220V 3

U

U +

= 解得：

66V U =

故A 正确，B 、C 、D 错误； 故选A 。

15．C

解析：C

【详解】

A．由图象可知，交流电的周期为0.02s，所以交流电的频率为50Hz，变压器不会改变交变电流的频率，故副线圈输出电压的频率为50Hz，故A错误；

B．根据电压与匝数成正比可知，原线圈的电压的最大值为310V，有效值

1

V=1552V 2

U=

根据变压比可知，副线圈输出电压的有效值

2

21

1312V

n

U U

n

==

故B错误；

CD．P向下移动，R变小，副线圈输出电压不变，根据闭合电路欧姆定律可知，副线圈的输出电流变大，则原线圈的电流也随之变大，电路消耗的功率将变大，变压器的输出功率增加，故C正确，D错误。

故选C。

16．C

解析：C

【解析】

【分析】

正弦式交流电电动势瞬时表达式为e=E m sinωt，对照e=10sin（10πt） V可知交流电的最大值和角速度，根据ω=2πf可得该交变电流的频率；正弦式交流电电动势的有效值，交流电流表A的示数为电流的有效值，利用闭合电路欧姆定律可得交流电流表A 的示数，再利用P=I2R计算外接电阻R所消耗的电功率。

【详解】

正弦式交流电电动势瞬时表达式为e=E m sinωt，由此可知E m=10V，ω=10π rad/s；由电动势瞬时值表达式可知ω=10πrad/s，则该交变电流的频率f==5Hz ，故A错误；该电动势的有效值为E==10V，故B错误；电路中理想交流电流表A的示数

，外接电阻R所消耗的电功率：P=I2R=1×9=9W，故C正确，D错误；故选C。

【点睛】

本题考查了交变电流电动势瞬时值表达式，解题的关键是根据正弦式交流电电动势瞬时表达式为e=E m sinωt找出E m和ω，再结合欧姆定律，有效值等概念进行计算即可。但要特别注意交流电表的示数是有效值，计算电功率也是用有效值。

17．D

解析：D

试题分析：由题图乙知交变电流的周期为0.02T =s ，设频率为1

50f T

=

=Hz ，A 选项错误；发电机输出的最大电压为500V ，故B 选项错误；输电线的电流由负载决定，故C 选项错误；当用户的用电器的总电阻增大时，输出的电流减小，故输电线上损耗的功率

2P I R ?=减小，故D 选项正确．

考点：变压器 远距离输电 峰值和有效值 输电电流 损耗功率

18．D

解析：D 【解析】

AB 、由图象知周期T=0.02s ，所以频率f=50Hz ，由图象知电动势最大值为200V ，角速度

为2

1000.02

π

π=，所以感应电动势的瞬时表达式为e=200sin100πt ，故AB 错误； C 、t=0.01 s 时，感应电动势为零，则穿过线圈的磁通量最大，故C 错误；

D 、t=0.02 s 时，感应电动为零，则穿过线圈的磁通量的变化率也为零，故D 正确； 故选D ．

【点睛】从图象得出电动势最大值、周期，从而算出频率、角速度，进而得出感应电动势的瞬时表达式；当磁通量最大时电动势为零，磁通量为零时电动势最大．

19．D

解析：D 【解析】 【详解】

A 、线圈始终有一半在磁场中转动切割磁场线产生感应电动势，由于是从中性面开始，故产生的感应电动势时正弦函数，故A 错误；

B 、线圈转动过程中产生的感应电动势的最大值

112

100.20.2102022m E nBS V V ωππ

=

=?????=，故B 错误； C 、产生的感应电动势的瞬时值e =20sin10πt V ，故圈开始转动1

60

s 时产生的感应电动势e =10V ，形成的感应电流瞬时值0.5e

i A R r

=

=+ ，故C 错误；

D 、线圈内产生的感应电流的有效值

2

I A =

=

，故电阻R 上消耗的电功率为29P I R W ==，故D 正确。

20．D

解析：D 【解析】 【详解】

试题分析：电压最大值为m u =，周期是0.02s ，则2100T

π

ωπ==，所以输入电

压u 的表达式应为sin （100πt ）V ，A 错误；

原先L 1短路，只有L 2工作，只断开S 2后，负载电阻变大为原来的2倍，电压不变，副线圈电流变小为原来的一半，L 1、L 2的功率均变为额定功率的四分之一，均无法正常发光，原线圈的输入功率等于副线圈的功率都减小，BC 错误；

副线圈两端的电压有效值为

2111V 4V 55U U ==

=，若S 1换接到2后， R 消耗的电功率为2

0.8W U P R

==，D 正确．

21．A

解析：A 【解析】 【分析】 【详解】

A.由sin sin 2e E t E ft ωπ==，可知此交流电的频率为

10

Hz π

，A 正确；

B.当线圈平面与中性面重合时，线圈中的感应电动势的为0V ，B 错误；

C.当线圈平面与中性面垂直时，线圈中的感应电动势的最大值为5V ，C 错误；

D.线圈转动一周，感应电流的方向改变两次，D 错误。 故选A 。

22．B

解析：B 【解析】 【分析】 【详解】

A ．理想变压器的输出电压是由输入电压和匝数比决定的，由于输入电压和匝数比不变，所以副线圈的输出的电压也不变，所以A 错误；

B ．当S 接通后，两个灯泡并联，电路的电阻减小，副线圈的电流变大，所以通过电阻R 的电流变大，电压变大，那么并联部分的电压减小，所以通过灯泡L 1的电流减小，所以B 正确；

CD ．由于变压器的输入的功率和输出的功率相等，由于副线圈的电阻减小了，输出的功率变大了，所以原线圈的输入的功率也要变大，因为输入的电压不变，所以输入的电流要变大，所以CD 错误； 故选B 。

23．B

解析：B 【解析】

【详解】

ABC ．当滑动变阻器的滑动触头P 向上滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值增大，回路总电阻变大，总电流强度减小，R 1消耗的功率减小；原线圈电流强度也减小；原线圈电压不变，副线圈电压也不变，加在R 1两端的电压减小，因此电压表V 示数增大，AC 错误B 正确；

D ．若闭合开关S ，回路总电阻减小，电流强度增大，R 1分得的电压升高，加在R 2两端的电压降低，流过R 2的电流强度减小，即A 2的示数减小，D 错误。 故选B 。

24．C

解析：C 【解析】 【分析】 【详解】

A ．升压变压器1T 的输出电压等于2000V ，而输入电压为400V ，由电压之比等于匝数之比,则有变压器1T 的匝数比

12

:1:5n n

故选项A 错误；

B ．输出的电功率为020P kW =，而升压变压器1T 变为2000V 电压远距离输送，所以根据P

I U

=

可知输电线上的电流为 32010A 10A 2000

I ?==

故选项B 错误；

C ．输电线上损失的电功率为

22

1010W 1kW P I R ==?=损

故选项C 正确；

D ．降压变压器2T 的输入电压等于升压变压器的输出电压减去导线损失的电压，即为

2000V 1010V 1900V U '=-?=

根据

33

44

U n U n =则有变压器2T 的匝数比 34:1900:22095:11n n ==

故选项D 错误； 故选C 。

25．B

解析：B 【解析】

A.、由图可知线圈只有一半在磁场中，产生的电动势的最大值为：

22m S NBS E NB ω

ω==，从图示时刻起，线框产生的瞬时电动势为：

1

2

e NBS sin t ωω=

，故选项A 错误；

B 、交流电流表的示数为：

4I R

ω

=

=

，故选项B 正确；

C 、R 两端电压的有效值：U IR NBS ω==

，故选项C 错误；

D 、一个周期内的发热量：222

2

2()244N B S Q I RT R R R

ωππωω==??=

，故选项D 错误．