2022屆高考物理一輪復(fù)習(xí)定基礎(chǔ)匯編試題專題13交流電【含答案】

專題13交流電一、單選題1．如圖所示，一理想變壓器原線圈與每個副線圈的匝數(shù)比均為3︰1，原線圈與每個副線圈所連的電阻阻值均為R，原線圈接220V的正弦交流電，副線圈n2回路中電阻兩端的電壓為U2，原線圈電阻與每個副線圈電阻消耗的功率之比均為k。則A.B.C.D.A2．如圖所示，圖a中的變壓器為理想變壓器，其原線圈接到U=220V的交流電源上，副線圈與阻值為R1的電阻接成閉合電路；圖b中阻值為R2的電阻直接接到電壓為U=220V的交流電源上，尋果發(fā)現(xiàn)R1與R2消耗的電功率恰好相等，則變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為（）A.B.C.D.D設(shè)副線圈的電壓為，利用電流的熱效應(yīng)，功率相等，原副線圈的匝數(shù)之比等于電壓之比，故選項D正確。點睛：變壓器的特點：匝數(shù)與電壓成正比，與電流成反比，利用電流的熱效應(yīng)。3．在勻強磁場中有一不計電阻的矩形線圈，繞垂直磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生如圖甲所示的正弦交流電，把該交流電接在圖乙中理想變壓器的A、B兩端，電壓表和電流表均為理想電表，Rt為熱敏電阻（溫度升高時其電阻減?。?，R為定值電阻。下列說法正確的是A.在t=0.01s時，穿過該矩形線圈的磁通量的變化率為零B.變壓器原線圈兩端電壓的瞬時值表達(dá)式為C.Rt處溫度升高時，由于變壓器線圈匝數(shù)比不變，所以電壓表V1、V2的比值不變D.Rt處溫度升高時，電流表的示數(shù)變小，變壓器輸入功率變大A當(dāng)t=0.01s時，u=0，此時穿過該線圈的磁通量最大，穿過線圈的磁通量的變化率為零，故A正確；原線圈接的圖甲所示的正弦交流電，由圖知最大電壓36V，周期0.02s，故角速度是ω=100π，u=36sin100πt（V），選項B錯誤；Rt處溫度升高時，原副線圈電壓比不變，但是V2不是測量副線圈電壓，Rt溫度升高時，阻值減小，電流增大，則R電壓增大，所以V2示數(shù)減小，則電壓表V1、V2示數(shù)的比值增大，故C錯誤；Rt溫度升高時，阻值減小，電流增大，即電流表的示數(shù)變大，而輸出電壓不變，所以變壓器輸出功率增大，而輸入功率等于輸出功率，所以輸入功率增大，故D錯誤；故選A.點睛：根據(jù)圖象準(zhǔn)確找出已知量，是對學(xué)生認(rèn)圖的基本要求，準(zhǔn)確掌握理想變壓器的特點及電壓、電流比與匝數(shù)比的關(guān)系，是解決本題的關(guān)鍵．4．如圖所示，兩個線圈套在同一個鐵芯上，線圈的繞向如圖甲所示，左線圈連著正方形線框abcd，線框所在區(qū)域存在變化的磁場，取垂直紙面向里為正，磁感應(yīng)強度隨時間變化如圖乙所示，不計線框以外的感生電場，右側(cè)線圈連接一定值電阻R，下列說法中正確的是（）A.t1時刻ab邊中電流方向由a→b，e點電勢高于f點B.設(shè)t1、t3時刻ab邊中電流大小分別為i1、i3，則有i1＜i3，e點與f點電勢相等C.t2～t4時間內(nèi)通過ab邊電量為0，定值電阻R中無電流D.t5時刻ab邊中電流方向由a→b，f點電勢高于e點B:A、時刻磁場方向向里且均勻增加,根據(jù)楞次定律,線框中感應(yīng)電流沿逆時針方向,ab邊中電流方向由,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律知,正方形線框中的感應(yīng)電動勢是恒定值,原線圈中電流值恒定,副線圈中不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,e點電勢等于f點電勢,故A錯誤;

B、根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,時刻磁感應(yīng)強度的變化率小于時刻的磁感應(yīng)強度變化率,,根據(jù)歐姆定律,知,所以B選項是正確的;

C、時間內(nèi)磁感應(yīng)強度均勻變化,磁通量均勻變化,有恒定感應(yīng)電流通過ab,通過ab邊的電量不為0,副線圈磁通量不變,定值電阻中無電流,故C錯誤;

D、時刻磁場方向垂直紙面向外,磁場變小,磁通量減小,根據(jù)楞次定律得感應(yīng)電流逆時針,ab邊中電流方向,磁感應(yīng)強度的變化率增大,感應(yīng)電流大小變大,穿過原副線圈的磁通量增大,根據(jù)楞次定律,副線圈中感應(yīng)電動勢上正下負(fù),因此e點電勢高于f點,故D錯誤;

所以B選項是正確的綜上所述本題的答案是：B5．如圖所示的交流電路中，理想變壓器原線圈輸入電壓為，輸入功率為，，輸出功率為，各交流電表均為理想電表，當(dāng)滑動變阻器及的滑動頭向下移動時A.燈L變亮B.各個電表讀數(shù)均變大C.因為不變，所以不變D.變大，且始終有=D當(dāng)滑動變阻器R的滑動頭向下移動時總電阻減小，副線圈電流增大，R0分壓增大，并聯(lián)支路電壓減小，即電壓表示數(shù)減小，燈泡變暗，流過燈泡的電流減小，所以通過安培表的電流增大，AB錯誤；輸入功率等于輸出功率：P=UI，對副線圈，電壓不變，而電流增大，所以消耗的功率增大，C錯誤，D正確，故選D.6．如圖甲所示，交流發(fā)電機的矩形金屬線圈abcd的匝數(shù)n=100，線圈的總電阻r=5.0Ω，線圈位于勻強磁場中，且線圈平面與磁場方向平行。線圈的兩端分別與兩個彼此絕緣的銅環(huán)E、F（集流環(huán)）焊接在一起，并通過電刷與阻值R=95Ω的定值電阻連接?，F(xiàn)使線圈繞過bc和ad邊中點、且垂直于磁場的轉(zhuǎn)軸OOˊ以一定的角速度勻速轉(zhuǎn)動。穿過線圈的磁通量F隨時間t變化的圖像如圖乙所示。若電路其他部分的電阻以及線圈的自感系數(shù)均可忽略不計。則下列說法中正確的是A.線圈勻速轉(zhuǎn)動的角速度為100B.線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的最大值為100VC.線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的有效值為100VD.線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的有效值為AD7．某用電器兩端所允許加的最大直流電壓是250V，它在交流電路中使用時，交流電壓可以是A.250VB.220VC.352VD.177VD既然此電器最大只能承擔(dān)250V的直流電壓，那么就要求交流電路的電壓最大值是250V，那么這個交流電路的電壓有效值就是U=≈177V,故選D.8．下列關(guān)于交變電流、變壓器和遠(yuǎn)距離輸電的說法中不正確的是()A.理想變壓器的輸出電壓由輸入電壓和原副線圈匝數(shù)比決定B.交變電流的最大值是有效值的倍C.降低輸電損耗有兩個途徑：減小輸電線的電阻和提高輸電電壓D.如果把升壓變壓器的原線圈串聯(lián)在電路中，副線圈的兩端接在普通的交流電流表上，可以制成電流互感器B9．某正弦交流電通過一阻值為20的電阻,2s內(nèi)產(chǎn)生的電熱為40J，則A.此交流電的電流強度的有效值為1A，最大值為AB.此交流電的電流強度的有效值為A，最大值為4AC.電阻兩端的交流電電壓的有效值為20V，最大值為40VD.電阻兩端的交流電電壓的有效值為40V，最大值為40VA由Q=I2Rt得：，最大值為A，則A正確，B錯誤；電壓最大值為×20=20V，有效值為20V，則CD錯誤，故選A.10．如圖甲所示的變壓器電路中，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為1：2，a、b輸入端輸入如圖乙所示的交變電流，副線圈電路中電阻R=1Ω，電路中的電流表、電壓表都是理想電表，下列說法正確的是（

）A.電壓表的示數(shù)為2VB.電流表的示數(shù)為AC.電阻R的功率為10WD.電路中的電流在1s內(nèi)方向改變50次C點睛：能夠根據(jù)圖象得到我們需要的物理信息，掌握住理想變壓器的電壓、電流之間的關(guān)系，最大值和有效值之間的關(guān)系即可解決本題．11．圖示甲、乙電路輸入交變電流的電壓u相同，圖乙中理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)分別為n1和n2，若要求甲、乙電路原線圈中電流i相同，則n1、n2、R1、R2應(yīng)滿足的關(guān)系是A.n1R1=n2R2B.n2R1=n1R2C.nR1=nR2D.nR1=nR2D對圖甲：P=ui=i2R1；對圖乙：P=ui=，聯(lián)立可得：，則選項D正確，ABC錯誤；故選D.12．交流發(fā)電機的原理如圖所示，10匝的矩形線圈在勻強磁場中繞軸做勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動的角速度為10πrad/s，線圈轉(zhuǎn)動過程中，穿過線圈的最大磁通量為0.1Wb。若從線圈平面與磁場平行的位置開始計時，在t＝s時，矩形線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的瞬時值為()A.27.2VB.15.7VC.19.2VD.11.1VB線圈中產(chǎn)生的電動勢的峰值為：Em＝nΦmω＝10πV＝31.4V，則電動勢的瞬時值的表達(dá)式為e＝31.4cos10πt(V)，當(dāng)時e＝15.7V，故B正確，ACD項錯。13．在勻強磁場中有一不計電阻的矩形線圈，繞垂直磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生如圖甲所示的正弦交流電，把該交流電接在圖乙中理想變壓器的A、B兩端，電壓表和電流表均為理想電表，Rt為熱敏電阻（溫度升高時其電阻減小），R為定值電阻。下列說法正確的是A.在t＝0.01s時，穿過該矩形線圈的磁通量的變化率為零B.變壓器原線圈兩端電壓的瞬時值表達(dá)式為u＝36sin50πt（V）C.Rt處溫度升高時，由于變壓器線圈匝數(shù)比不變，所以電壓表V1、V2的比值不變D.Rt處溫度升高時，電流表的示數(shù)變小，變壓器輸入功率變小A原線圈接的圖甲所示的正弦交流電，由圖知最大電壓36V，周期0.02s，故角速度是ω=100π，u=36sin100πt（V），當(dāng)t=0.01s時，u=0，此時穿過該線圈的磁通量最大，磁通量的變化率為零，故A正確，B錯誤；R1處溫度升高時，原副線圈電壓比不變，但是V2不是測量副線圈電壓，R1溫度升高時，阻值減小，電流增大，則R2電壓增大，所以V2示數(shù)減小，則電壓表V1、V2示數(shù)的比值增大，故C錯誤；R1溫度升高時，阻值減小，電流增大，而輸出電壓不變，所以變壓器輸出功率增大，而輸入功率等于輸出功率，所以輸入功率增大，故D錯誤；故選A.點睛：根據(jù)圖象準(zhǔn)確找出已知量，是對學(xué)生認(rèn)圖的基本要求，準(zhǔn)確掌握理想變壓器的特點及電壓、電流比與匝數(shù)比的關(guān)系，是解決本題的關(guān)鍵．14．500千伏超高壓輸電是我國目前正在實施的一項重大工程．若輸送功率為3200萬千瓦，原來采用200千伏輸電，由于輸電線有電阻而損失的電功率為P，則采用500千伏超高壓輸電后，在輸電線上損失的電功率為(設(shè)輸電線的電阻未變)()x*kwA.0.4PB.0.16PC.2.5PD.6.25PB根據(jù)可知：當(dāng)輸電電壓由200kV升高到500kV時，其線路損耗由P減小到0.16P，故B正確，ACD錯誤。15．兩只相同的白熾燈和，分別與電容器和電感線圈串聯(lián)，接在如圖所示的電路中．將、接在電壓最大值為、頻率為的正弦交流電源兩極之間時，兩只燈泡都發(fā)光，且亮度相同．若更換一個新的正弦交流電源后，燈的亮度高于燈的亮度．則新電源的電壓最大值和頻率可能是（）A.電壓的最大值仍為，而頻率大于B.電壓的最大值仍為，而頻率小于C.電壓的最大值大于，而頻率仍為D.電壓的最大值小于，而頻率仍為B當(dāng)將a、b接在電壓最大值為Um、頻率為f的正弦交流電源E1兩極之間時，兩只燈泡都發(fā)光，且亮度相同．而更換一個新電源后，燈的亮度高于燈的亮度，則說明電容器的容抗更大，電感的感抗變小，那么新電源的頻率小，最大電壓值仍不變．故B正確，ACD錯誤；故選B．點睛：當(dāng)電容器的電容越小，頻率越低時，容抗越高；而線圈的自感系數(shù)越大，頻率越高時，感抗越高．16．如圖所示，一理想變壓器原線圈匝數(shù)n1=1000匝，副線圈匝數(shù)n2=200匝，原線圈所接交流電源的電動勢瞬時值表達(dá)式e=311sin100πtV，副線圈所接電阻R=88Ω，電流表、電壓表對電路影響可忽略不計。則A.A1的示數(shù)約為0.10AB.V1的示數(shù)約為311VC.V2的示數(shù)約為62.2VD.A2的示數(shù)約為0.75AA考點：變壓器。17．一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為n1∶n2=2∶1，原線圈中接有定值電阻R，副線圈中并聯(lián)有兩個阻值也為R的定值電阻，如圖所示。原線圈接有電壓為U的交流電源，則副線圈的輸出電壓為()A.B.C.D.B設(shè)原線圈中電流為I，則根據(jù)電流之比等于線圈匝數(shù)的反比可知，副線圈中電流為2I；則可知原線圈R兩端的電壓UR=IR；副線圈的輸出電壓U2=IR；根據(jù)變壓器電壓之比與線圈匝數(shù)關(guān)系可知：U1：U2=2：1；根據(jù)電路規(guī)律可知，U=UR+U1；聯(lián)立以上各式解得：U2=U/3故B正確，ACD錯誤。故選：B【名師點睛】根據(jù)電壓之比等于線圈匝數(shù)之比，而電流之比等于線圈匝數(shù)的反比可分別用U2表示變壓器輸入電壓和原線圈中R兩端的電壓，再根據(jù)R與原線圈串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路規(guī)律即可求得輸出電壓。18．在如圖所示的遠(yuǎn)距離輸電電路圖中，升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器，發(fā)電廠的輸出電壓和輸電線的電阻均不變，隨著發(fā)電廠輸出功率的增大，下列說法中正確的有（）A.升壓變壓器的輸出電壓增大B.降壓變壓器的輸出電壓增大C.輸電線上損耗的功率減小D.輸電線上損耗的功率占總功率的比例增大CD試題分析：由于發(fā)電廠的輸出電壓不變，升壓變壓器的匝數(shù)不變，所以升壓變壓器的輸出電壓不變，故A錯誤．B、由于發(fā)電廠的輸出功率增大，則升壓變壓器的輸出功率增大，又升壓變壓器的輸出電壓U2不變，根據(jù)P=UI可輸電線上的電流I線增大，導(dǎo)線上的電壓損失變大，則降壓變壓器的初級電壓減小，則降壓變壓器的輸出電壓減小，故B錯誤．根據(jù)P損=I線2R，又輸電線上的電流增大，電阻不變，所以輸電線上的功率損失增大，故C正確．根據(jù)，則有：；發(fā)電廠的輸出電壓不變，輸電線上的電阻不變，所以輸電線上損耗的功率占總功率的比例隨著發(fā)電廠輸出功率的增大而增大．故D正確．故選CD?？键c：遠(yuǎn)距離輸電視頻19．如圖甲所示為一理想變壓器，原、副線圈的匝數(shù)比為，且分別接有阻值相同的電阻和，，通過電阻瞬時電流如圖乙所示，則此時A.用電壓表測量交流電源電壓約為424VB.斷開開關(guān)K后，通過電阻R1的瞬時電流還是如圖乙所示C.交流電源的功率162WD.R1和R2消耗的功率之比為1:3A變壓器初級電流有效值為；次級電流有效值：;次級電壓：；初級電壓：，則輸入電壓：；選項A正確；斷開開關(guān)K后，次級電流為零，則原線圈電流也變?yōu)榱?，則通過電阻R1的瞬時電流為零，選項B錯誤；交流電源的功率，選項C錯誤；R1和R2消耗的功率之比為，選項D錯誤；故選A.20．圖甲中理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比n1：n2=5：1，電阻R=20Ω，L1、L2為規(guī)格相同的兩只小燈泡，S1為單刀雙擲開關(guān)。原線圈接正弦交變電源，輸入電壓u隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示。現(xiàn)將S1接l、S2閉合，此時L2正常發(fā)光。下列說法正確的()A.輸入電壓u的表達(dá)式是u=20√2sin(50πt)VB.只斷開S2后，L1、L1均正常發(fā)光C.只斷開S2后，原線圈的輸入功率增大D.若S1換接到2后，R消耗的電功率為0.8Wx-kwD試題分析：周期是0．02s，，所以輸入電壓u的表達(dá)式應(yīng)為u=20sin（100πt）V，A正確；斷開S1，L1、L2的電路都被斷開，則L1、L2均不能正常發(fā)光，B錯誤；只斷開S2后，負(fù)載電阻變大，原副線圈電流變小，原線圈的輸入功率減小，C錯誤；若S1換接到2后，電阻R電壓有效值為4V，R消耗的電功率為，D正確．故選AD．考點：交流電；變壓器【名師點睛】掌握住理想變壓器的電壓、電流及功率之間的關(guān)系，本題即可得到解決。21．如圖，理想變壓器的原、副線圈電路中接有四只規(guī)格相同的燈泡，原線圈電路接在電壓恒為U0的交變電源上。當(dāng)S斷開時，L1、L2、L3三只燈泡均正常發(fā)光；若閉合S，已知燈泡都不會損壞，且燈絲電阻不隨溫度變化，則A.燈泡L1變亮B.燈泡L2變亮C.燈泡L3亮度不變D.燈泡L4正常發(fā)光A當(dāng)S接通后，副線圈回路電阻變小，輸出功率變大，輸出電流變大，變壓器的輸入功率等于輸出功率，所以變壓器的輸入功率變大，輸入電流變大，燈泡L1的電壓增大，L1變亮；原線圈電壓減小，匝數(shù)比不變故副線圈電壓減小，所以燈泡L2、L3兩端的電壓變小，燈泡L2、L3亮度變暗；L2、L3、L4電壓相等比S斷開時電壓小，S斷開時燈泡正常發(fā)光，S閉合時L4不能正常發(fā)光，故A正確，BCD錯誤；故選A.22．如圖所示，理想變壓器原線圈輸入電壓U＝Umsinωt，副線圈電路中R0為定值電阻，R是滑動變阻器．V1和V2是理想交流電壓表，示數(shù)分別用U1和U2表示；A1和A2是理想交流電流表，示數(shù)分別用I1和I2表示．下列說法正確的是()A.I1和I2表示電流的瞬間值B.U1和U2表示電壓的最大值C.滑片P向下滑動過程中，U2不變、I1變大D.滑片P向下滑動過程中，U2變小、I1變小C【名師點睛】本題考查了變壓器的構(gòu)造和原理，還考查了電路的動態(tài)分析；知道電流表及電壓表的讀數(shù)都表示交流電的有效值。23．在一阻值為R＝10Ω的定值電阻中通入如圖所示的交流電，則()A.此交流電的頻率為0.5HzB.此交流電的有效值約為3.5AC.在2～4s內(nèi)通過該電阻的電荷量為1CD.在0～2s內(nèi)電阻產(chǎn)生的焦耳熱為25JABC試題分析：由圖象可知其周期為2s，所以頻率為0．5Hz，故A正確；根據(jù)圖象可知，設(shè)交流電的有效值為I，根據(jù)電流的熱效應(yīng)得：，代入數(shù)據(jù)解得：I=2．5A=3．5A，故B正確；根據(jù)得在2～4s內(nèi)通過該電阻的電荷量為：q=I2t-I1t=4×1-3×1c=1c，故C正確；根據(jù)焦耳定律得在0～2s內(nèi)電阻產(chǎn)生的焦耳熱為：Q＝I2RT＝（2．5）2×10×2J＝250J，故D錯誤．故選ABC。考點：交流電的有效值，電功率【名師點睛】本題考查了有關(guān)交流電描述的基礎(chǔ)知識，要根據(jù)交流電圖象正確求解最大值、有效值、周期、頻率、角速度等物理量，基礎(chǔ)題。24．如圖所示，理想變壓器副線圈1、2之間的匝數(shù)是總匝數(shù)的一半，二極管D具有單向?qū)щ娦?正向電阻為零，反向電阻為無窮大)，R是可變電阻，K是單刀雙擲開關(guān)，原線圈接在電壓不變的正弦交流電源上．下列說法正確的是()A.若R阻值不變，當(dāng)K分別接1和2時，電壓表讀數(shù)之比為2∶1B.若R阻值不變，當(dāng)K分別接1和2時，電壓表讀數(shù)之比為C.當(dāng)K分別接1和2時，R消耗功率相等，則R阻值之比為2∶1D.若K分別接1和2時，R消耗功率相等，則R阻值之比為BC試題分析：設(shè)原線圈與副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2，原線圈輸入電壓為U1，副線圈電壓為U2，當(dāng)K接2時：，此時電壓表示數(shù)與副線圈兩端的電壓相等，及，功率為;若K與1相連，則，此時電壓表的示數(shù)為u2，則，得，此時的功率為.由上分析知：電壓表的示數(shù)之比為，電阻值之比為2：1，BC對?？键c：理想變壓器。【名師點睛】對理想變壓器的理解：(1)沒有能量損失(2)沒有磁通量損失(3)基本量的制約關(guān)系電壓副線圈的電壓U2由原線圈的電壓U1和匝數(shù)比決定功率原線圈的輸入功率p1由副線圈的輸出功率p2決定電流原線圈的電流I1由副線圈的電流I2和匝數(shù)比決定25．下列器件屬于變壓器的是()A.B.C.D.D變壓器是由原副線圈組成的對電壓起到升或降的作用，由圖可知：A是電源，B是電動機，C是電磁繼電器，D是變壓器，故答案選D26．如圖，理想變壓器副線圈通過輸電線接兩個相同的燈泡L1和L2，原線圈輸入電壓不變，輸電線的等效電阻為R.開始時，電鍵S斷開，當(dāng)S閉合時說法中正確的是A.副線圈兩端的輸出電壓減小B.燈泡L1更亮C.原線圈中的電流增大D.變壓器的輸入功率增大CD試題分析：理想變壓器的輸出電壓是由輸入電壓和匝數(shù)比決定的，由于輸入電壓和匝數(shù)比不變，所以副線圈的輸出的電壓也不變，所以A錯誤；當(dāng)S接通后，兩個燈泡并聯(lián)，電路的電阻減小，副線圈的電流變大，所以通過電阻R的電流變大，電壓變大，那么并聯(lián)部分的電壓減小，所以通過燈泡的電流減小燈泡L1變暗，B錯誤；當(dāng)S接通后，兩個燈泡并聯(lián)，電路的電阻減小，副線圈的電流變大，所以原線圈的電流也變大，所以C正確；開關(guān)S閉合后，副線圈電流增大，電壓不變，輸入功率變大，輸入功率等于輸出功率，所以原線圈輸入功率增大，D正確?？键c：考查了理想變壓器27．如圖為氣流加熱裝置的示意圖，使用電阻絲加熱導(dǎo)氣管，視變阻器為理想變壓器，原線圈接入電壓有效值恒定的交流電并保持匝數(shù)不變，調(diào)節(jié)觸頭P，使輸出電壓有效值由220V降至110V．調(diào)節(jié)前后（）A.副線圈中的電流比為1：2B.副線圈輸出功率比為2：1C.副線圈的接入匝數(shù)比為2：1D.原線圈輸入功率比為1：2C本題不僅考查了變壓器的特點和歐姆定律，還結(jié)合閉合電路考查了電路的動態(tài)分析．28．如圖所示，理想變壓器的原線圈接有電阻R1，副線圈上接有一個電阻R2，其中，R1=4R2。已知電阻R和R上的電功率相等，則理想變壓器的原線圈和副線圈的匝數(shù)比n1：n2為A.1:1B.4:1C.3:1D.D由電路可知，電阻R1兩端的電壓等于原線圈兩端的電壓U1，電阻R,2兩端的電壓等于副線圈兩端的電壓U2，根據(jù)電阻R1和R2上的電功率相等：，所以,D正確。故選：D。29．如圖理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為50:1，副線圈上電壓的瞬時值（V），副線圈皆有一功率固定的電熱器和一功率可調(diào)的電熱水器，兩者相當(dāng)于一個固定電阻R1和一個可變電阻R2，R2的阻值只能在11Ω～110Ω范圍內(nèi)變化。開關(guān)S1閉合而S2斷開時，電流表示數(shù)是0.1A.下列說法正確的是（）A.通過原線圈的交流電頻率為100HzB.原線圈兩端電壓的最大值是11kVC.開關(guān)S1閉合時，電熱器消耗的功率為D.開關(guān)S2閉合時，電熱水器消耗的最大功率為D交流電的頻率，選項A錯誤；原線圈兩端電壓的最大值是，選項B錯誤；開關(guān)S1閉合時，次級電流有效值：，則電熱器消耗的功率為，選項C錯誤；開關(guān)S2閉合時，電熱水器消耗的最大功率為，選項D正確；故選D.30．如圖為遠(yuǎn)距離輸送交流電的系統(tǒng)示意圖，變壓器均為理想變壓器．隨著用戶負(fù)載增多，發(fā)電機F達(dá)到額定功率時，降壓變壓器輸出功率仍然不足，用戶的用電器不能正常工作．那么，在發(fā)電機以額定功率工作的情況下，為了適當(dāng)提高用戶的用電功率，可采取的措施是()A.適當(dāng)減小輸電線的電阻rB.適當(dāng)提高C.適當(dāng)提高的同時，降低D.適當(dāng)降低的同時，提高AC試題分析：根據(jù)P線=I2r，故適當(dāng)減小輸電線的電阻r，可減小導(dǎo)線上的功率損失，在發(fā)電機輸出功率一定的情況下可增大用戶的電功率，選項A正確；因理想變壓器的輸出功率等于輸入功率，故改變降壓變壓器的原副線圈的匝數(shù)比不能改變功率，則不能提高用戶的電功率，選項B錯誤；適當(dāng)提高，則可提高升壓變壓器的次級電壓，較小輸電線上的電流，根據(jù)P線=I2r，可減小導(dǎo)線上的功率損失，在發(fā)電機輸出功率一定的情況下可增大用戶的電功率，選項C正確，D錯誤；故選AC.考點：遠(yuǎn)距離輸電.31．如圖所示為一自耦變壓器，保持電阻R′和輸入電壓不變，以下說法正確的是()A.滑片P向b方向移動，滑片Q下移，電流表示數(shù)減小B.滑片P不動，滑片Q上移，電流表示數(shù)不變C.滑片P向b方向移動，滑片Q不動，電壓表示數(shù)增大D.滑片P不動，滑片Q上移或下移，電壓表示數(shù)始終不變AD試題分析：滑片P向b方向移動，輸出電壓減小，Q下移時，總電阻增大；故電流減小，故變壓器初級電流減小，安培表示數(shù)減小，故A正確；滑片P不動，輸出電壓不變，滑片Q上移，電阻變化，電流表示數(shù)變化，所以B錯誤．滑片P向b方向移動，輸出電壓減小，滑片Q不動，電阻不變，電壓表示數(shù)減小，所以C錯誤．當(dāng)P不動時，自耦變壓器的輸出的電壓不變，電壓表測的是輸出電壓，示數(shù)不變，所以D正確．故選AD．考點：電路的動態(tài)分析32．一臺小型發(fā)電機產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的正弦規(guī)律圖象如圖甲所示．已知發(fā)電機線圈內(nèi)阻為5.0Ω，現(xiàn)外接一只電阻為105.0Ω的燈泡，如圖乙所示，則（）A.電路中的電流方向每秒鐘改變50次B.電壓表V的示數(shù)為220VC.燈泡實際消耗的功率為440WD.發(fā)電機線圈內(nèi)阻每秒鐘產(chǎn)生的焦耳熱為20JD試題分析：交流電的頻率為50Hz而每轉(zhuǎn)一周，電流的方向改變兩次，因此每秒鐘改變100次，A錯誤；電壓表量的是路端電壓，為，B錯誤；這樣燈泡實際消耗的功率，C錯誤；發(fā)電機每秒鐘產(chǎn)生的焦耳熱，D正確?？键c：交變電流33．如圖所示，在一圓環(huán)（圖甲）里加一變化的磁場，使線圈的磁通量變化如圖乙所示，不計線圈的電阻，將線圈兩端接在圖丙中理想變壓器的原線圈兩端，滑動變阻器的滑片放在變阻器的中點，電壓表的示數(shù)為1OV，則下列說法正確的是A.圓環(huán)的輸出電壓的有效值B.變壓器原副線圈匝數(shù)比為5:1C.滑動變阻器的滑片向上滑動時電流表的示數(shù)變大D.滑動變阻器的滑片向上滑動時電壓表的示數(shù)變大B線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的最大值為，因此輸出電壓的有效值為50V，A錯誤；由于電壓表示數(shù)為10V，因此原副線圈匝數(shù)比為5:1；B正確；變壓器輸出電壓不變，滑動變阻器的滑片向上滑動時電壓表的示數(shù)不變，電阻變大，電流表的示數(shù)變小，CD錯誤。故選：B。34．一課外興趣小組利用如圖所示裝置探究變壓器原理，將面積S=0.2m2、繞有N=20匝線圈且電阻忽略不計的矩形閉合導(dǎo)線框置于磁感應(yīng)強度大小B=T的水平勻強磁場中，繞垂直于磁場的軸以角速度ω=20rad/s勻速轉(zhuǎn)動，并與理想變壓器原線圈相連，副線圈線接入一只“2.5V，2W”燈泡，且燈泡正常發(fā)光，下列說法正確的是A.圖示位置通過線框磁通量為最大B.從圖示位置開始轉(zhuǎn)動，感應(yīng)電動勢的表達(dá)式為e=8sin20t（V）C.電壓表示數(shù)為VD.變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為16︰5D35．如圖甲所示的電路中，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為5：1，原線圈接入圖乙所示的電壓，副線圈接火災(zāi)報警系統(tǒng)（報警器未畫出），電壓表和電流表均為理想電表，R0為定值電阻，R為半導(dǎo)體熱敏電阻，其阻值隨溫度的升高而減?。铝姓f法中正確的是（）A.圖乙中電壓的有效值為110VB.電壓表的示數(shù)為44VC.R處出現(xiàn)火警時電流表示數(shù)增大D.R處出現(xiàn)火警時電阻R0消耗的電功率增大ACD考點：變壓器的構(gòu)造和原理；電功、電功率【名師點睛】根據(jù)電流的熱效應(yīng)，求解交變電流的有效值是常見題型，要熟練掌握．根據(jù)圖象準(zhǔn)確找出已知量，是對學(xué)生認(rèn)圖的基本要求，準(zhǔn)確掌握理想變壓器的特點及電壓、電流比與匝數(shù)比的關(guān)系，是解決本題的關(guān)鍵。36．如圖甲所示，M是一個小型理想變壓器，原副線圈匝數(shù)之比n1：n2=10：1，接線柱a、b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。變壓器右側(cè)部分為一火警報警系統(tǒng)原理圖，其中R2為用半導(dǎo)體熱敏材料（電阻隨溫度升高而減小）制成的傳感器，R1為一定值電阻。下列說法中不正確的是（）A.電壓表V的示數(shù)為22VB.當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火警時，電壓表V的示數(shù)減小C.當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火警時，電流表A的示數(shù)增大D.當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火警時，電阻R1的功率變大A試題分析：由圖象可知，輸入的電壓為220V，變壓器的電壓與匝數(shù)成正比，由此可得副線圈的電壓為22V，電壓表測的是半導(dǎo)體熱敏材料的電壓，的總電壓為22V，所以電壓表的示數(shù)小于22V，所以A錯誤；當(dāng)出現(xiàn)火警時，溫度升高，電阻減小，副線圈的電流變大，所以的電壓要增大，由于副線圈的總電壓不變，所以的電壓就要減小，副線圈的電阻減小，副線圈的電流變大，所以原線圈的電流也就要增大，由于的電阻不變，由可知，電阻的功率變大，所以BCD正確；故選A考點：本題主要考查變壓器的知識，點評：輸出電壓是由輸入電壓和匝數(shù)比決定的，輸入的功率的大小是由輸出功率的大小決定的，電壓與匝數(shù)程正比，電流與匝數(shù)成反比，37．如圖，用理想變壓器給電燈L供電，如果只增加副線圈匝數(shù)，其它條件不變，則A.電燈L亮度減小B.電流表示數(shù)增大C.電壓表示數(shù)增加D.變壓器輸入功率不變BC增加副線圈匝數(shù)，其它條件不變，則L兩端的電壓升高，L的電流增大，L的功率變大，亮度增大，要求變壓器輸入的功率也相應(yīng)增大。選項A、D錯誤，選項B、C正確。38．圖甲是小型交流發(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，A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像如圖乙所示，以下判斷正確的是()A.電流表的示數(shù)為10AB.線圈轉(zhuǎn)動的角速度為50πrad/sC.0.01s時線圈平面與磁場方向平行D.0.02s時電阻R中電流的方向自右向左AC試題分析：題圖乙可知交流電電流的最大值是，則有效值為：；由于電流表的示數(shù)為有效值，故示數(shù)I=10A，故A正確；角速度，故B錯誤；0．01s時線圈中的感應(yīng)電流達(dá)到最大，感應(yīng)電動勢最大，則穿過線圈的磁通量變化最快，磁通量為0，故線圈平面與磁場方向平行，故C正確；由楞次定律可判斷出0．02s時流過電阻的電流方向自左向右，故D錯誤．考點：考查了交流電圖像，交流電產(chǎn)生【名師點睛】由題圖乙可知交流電電流的最大值、周期，電流表的示數(shù)為有效值，感應(yīng)電動勢最大，則穿過線圈的磁通量變化最快，由楞次定律可判斷出0．02s時流過電阻的電流方向．要注意明確電流表示數(shù)、機器銘牌上所標(biāo)的電流值、電壓值等均為有效值．39．用電壓為U的正弦交流電源通過甲、乙兩種電路給額定電壓為的同一小燈泡供電，圖甲中R為滑動變阻器，圖乙中理想變壓器的原副線圈匝數(shù)分別為，若小燈泡均能正常工作，則下列說法正確的是（）A.變壓器可能是升壓變壓器B.C.甲乙電路消耗的功率之比為D.R兩端的電壓最大值為D由圖甲知，電源電壓等于變阻器兩端的電壓與電源電壓之和，所以U＞U0，在圖乙中，根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比，知n1>n2，所以該變壓器是降壓變壓器，故A錯誤；由乙圖，根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比，得n1：n2=U:U0，故B錯誤；電珠均能正常工作，所以電流等于額定電流，甲電路消耗的功率UI，乙電路消耗的功率U0I，所以甲乙電路消耗的功率之比為U:U0，故C錯誤；R兩端電壓的有效值(U?U0)，因為是正弦交流電，所以R兩端電壓的最大值為(U?U0)，故D正確；故選D.40．如圖所示，一個匝數(shù)為N=100匝，電阻不計的線框以固定轉(zhuǎn)速50r/s在勻強磁場中旋轉(zhuǎn)，其產(chǎn)生的交流電通過一匝數(shù)比為n1：n2=10：1的理想變壓器給阻值R=20Ω的電阻供電，已知電壓表的示數(shù)為20V，從圖示位置開始計時，則下列說法正確的是A.t=0時刻線框內(nèi)的電流最大B.變壓器原線圈中電流的有效值為10AC.穿過線框平面的最大磁通量為WbD.理想變壓器的輸入功率為10WCt=0時刻為中性面位置，故感應(yīng)電動勢為零，故感應(yīng)電流為零，流過線圈的電流為零，故A錯誤；＝20×1W＝20W，輸入功率等于輸出功率，所以變壓器的輸入功率為20W，故D錯誤；故選C.點睛：本題考查了交流發(fā)電機的工作原理和變壓器的變壓比公式，要記住最大電壓的公式Em=NBSω，不難．41．如圖l所示為一理想變壓器，完整原、副線圈匝數(shù)相等。原、副線圈都有4個接線柱，正好三等分原、副線圈匝數(shù)，其中D、H分別為原、副線圈公共接線柱；變壓器原線圈兩端接入如圖2所示的交流電，副線圈接額定電壓為120V的用電器。改變原、副線圈的接法，在保證安全的情況下，用電器的最大工作電壓接近A.73VB.84VC.110VD.147VC根據(jù)變壓器的變壓規(guī)律：，且輸入電壓的有效值為220V，副線圈所接的用電器額定電壓為120V，由此可知應(yīng)為降壓變壓器，因此匝數(shù)比只有，，三種可能，綜上分析，應(yīng)選匝數(shù)比為，故在保證安全的情況下，用電器的最大工作電壓接近110V，C正確；ABD錯誤；故選C。42．如圖所示，矩形線圈abcd與理想變壓器原線圈組成閉合電路．線圈在有界勻強磁場中繞垂直于磁場的bc邊勻速轉(zhuǎn)動，磁場只分布在bc邊的左側(cè)，磁感應(yīng)強度大小為B，線圈轉(zhuǎn)動的角速度為ω，匝數(shù)為N，線圈電阻不計．下列說法正確的是A.將原線圈抽頭P向上滑動時，燈泡變暗B.電容器的電容C變大時，燈泡變暗C.線圈處于圖示位置時，電壓表讀數(shù)為0D.若線圈轉(zhuǎn)動的角速度變?yōu)?ω，則電壓表讀數(shù)變?yōu)樵瓉?倍AD試題分析：根據(jù)公式可得，P向上滑動，增大，而不變，所以減小，故燈泡變暗，A正確；根據(jù)公式，電容增大，容抗減小，故燈泡變亮，B錯誤；交流電路中電表示數(shù)為有效值，所以電壓表示數(shù)不為零，C錯誤；根據(jù)公式可得交流電最大值變?yōu)樵瓉淼?倍，所以有效值為原來的2倍，D正確；故選AD考點：考查了交流電產(chǎn)生原理和理想變壓器點評：關(guān)鍵是知道電表顯示為有效值，正確掌握公式43．如圖所示，n匝矩形閉合導(dǎo)線框ABCD處于磁感應(yīng)強度大小為B的水平勻強磁場中，線框面積為S，電阻不計。線框繞垂直于磁場的軸OO′以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，并與理想變壓器原線圈相連，變壓器副線圈接入一只額定電壓為U的燈泡，燈泡正常發(fā)光。從線圈通過中性面開始計時，下列說法正確的是（）A.圖示位置穿過線框的磁通量變化率最大B.燈泡中的電流方向每秒改變次C.線框中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的表達(dá)式為e＝nBSωsinωtD.變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為C圖示位置穿過線框的磁通量最大，但是磁通量的變化率為零，選項A錯誤；交流電的周期為，一個周期內(nèi)電流方向改變兩次，則燈泡中的電流方向每秒改變次，選項B錯誤；交流電的電動勢最大值：Em=nBSω，則線框中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的表達(dá)式為e＝nBSωsinωt,選項C正確；交流電的有效值為,則,選項D錯誤；故選C.點睛：此題關(guān)鍵是掌握交流電的瞬時值、最大值及有效值的意義，知道它們之間的關(guān)系；掌握住理想變壓器的電壓、電流及功率之間的關(guān)系，本題即可得到解決。44．阻值為10Ω的電阻接到電壓波形如圖所示的交流電源上，以下說法正確的是（）A.電壓的有效值為10VB.通過電阻的電流有效值為AC.電阻消耗電功率為5WD.電阻每秒鐘產(chǎn)生的熱量為10JBC【點評】解決本題的關(guān)鍵能夠從圖象中獲取電壓的峰值，根據(jù)峰值與有效值的關(guān)系求出有效值．知道功率、熱量的求解都用有效值．45．如圖，一理想變壓器原副線圈的匝數(shù)比為1：2；副線圈電路中接有燈泡，燈泡的額定電壓為220V，額定功率為22W；原線圈電路中接有電壓表和電流表。現(xiàn)閉合開關(guān)，燈泡正常發(fā)光。若用U和I分別表示此時電壓表和電流表的讀數(shù)，則A.B.C.D.A試題分析：由于，而從題中可知，U2=220V，因此電壓表的讀數(shù)U=110V，而變壓器是理想變壓器，本身不消耗能量，因此輸入功率等于輸出功率，即，因此，因此A正確，BCD錯誤考點：理想變壓器46．如圖，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1∶n2=2∶1，V和A均為理想電表，燈泡光電阻R1=6Ω，A、B端電壓u1=12sin100πt（V）.下列說法正確的是A.電流頻率為100HzB.V的讀數(shù)為24VC.A的讀數(shù)為0.5AD.變壓器輸入功率為6WD由u1.的瞬時表達(dá)式可知，f=，A錯誤；理想變壓器輸入電壓的有效值為U1=12V，由變壓比關(guān)系式，可得U2=6V，V的讀數(shù)為6V，B錯誤；變壓器輸出電壓的有效值，A的讀數(shù)為1AC錯誤；變壓器的輸入功率等于輸出功率，即P1=P2=U2I2=6W，D正確?！究键c定位】正弦式交流電表達(dá)式、有效值、功率、部分電路歐姆定律、理想變壓器規(guī)律，容易題視頻47．某家用電熱壺銘牌如圖所示，其正常工作時電流的最大值是（）A.B.C.D.D電熱水壺的有效電流為，故電流的最大值為：，D正確．48．如圖所示，是某燃?xì)鉅t點火裝置的原理圖。轉(zhuǎn)換器將輸入的直流電壓轉(zhuǎn)換為正弦交變電壓輸出，并加在一理想變壓器的原線圈上，變壓器原、副線圈比為n1：n2=1:1000，為交流電壓表。當(dāng)變壓器副線圈電壓的瞬時值大于4000V時，才會在鋼針和金屬板間引發(fā)電火花進(jìn)而點燃?xì)怏w，則要求轉(zhuǎn)換器輸出電壓（即交流電壓表示數(shù)）的值不小于A.2VB.4VC.1.5VD.1VB根據(jù)原副線圈的電壓比等于匝數(shù)比，，原線圈電壓的最大值為V，交流電壓表的示數(shù)為有效值：，故ACD錯誤，B正確。故選：B。49．如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為5：1，原線圈接交流電源和交流電壓表，副線圈通過電阻為R的導(dǎo)線與熱水器、抽油煙機連接。已知原線圈兩端的電壓保持不變，副線圈上的電壓按圖乙所示規(guī)律變化，現(xiàn)閉合開關(guān)S接通抽油煙機，下列說法正確的是（）A.電壓表示數(shù)為1100VB.抽油煙機上電壓的瞬時值表達(dá)式為C.熱水器的實際功率增大D.變壓器的輸入功率減小A點睛：會寫交變電流的瞬時值表達(dá)式，應(yīng)知道電壓表與電流表測的是交變電流的有效值，能用動態(tài)分析法判斷電流、電壓的變化．50．某小型水電站的電能輸送示意圖如下。發(fā)電機的輸出電壓為220V，輸電線總電阻為r，升壓變壓器原副線圈匝數(shù)分別為n1、n2。降壓變壓器原副線匝數(shù)分別為n3、n4（變壓器均為理想變壓器）。要使額定電壓為220V的用電器正常工作，則（）A.B.C.升壓變壓器的輸出電壓等于降壓變壓器的輸入電壓D.升壓變壓器的輸出功率大于降壓變壓器的輸入功率AD試題分析：由變壓器的電壓比匝數(shù)之比，，又因為線路電壓損失，即U2＞U3，所以．故A正確，B錯誤；由于遠(yuǎn)距離輸電，輸電線電阻不能忽略，導(dǎo)致輸電線路上電壓損失，使功率損失，所以升壓變壓器的輸出電壓大于降壓變壓器的輸入電壓；升壓變壓器的輸出功率大于降壓變壓器的輸入功率．故C錯誤，D正確；故選AD．考點：遠(yuǎn)距離輸電；變壓器【名師點睛】理想變壓器的輸入功率與輸出功率相等，且沒有漏磁現(xiàn)象．遠(yuǎn)距離輸電，由于導(dǎo)線通電發(fā)熱導(dǎo)致能量損失，所以通過提高輸送電壓，從而實現(xiàn)降低電損。二、多項選擇題1．如圖所示為一理想變壓器，S為單刀雙擲開關(guān)，P為滑動變阻器的滑動觸頭，U1為加在原線圈兩端的電壓，I1為原線圈中的電流強度，則()A.保持U1及P的位置不變，S由a改接到b，I1將減小B.保持U1及P的位置不變，S由a改接到b，R兩端的電壓變小C.保持U1不變，S接在a處，使P滑向c端，R的電功率變大D.保持P的位置不變，S接在a處，使U1增大，I1將增大E.保持U1不變，S由a改接到b，同時使P滑向d端，R的電功率一定變大F.保持S接在a處，使U1增大，同時使P滑向c端，R的電功率一定變大DE試題分析：根據(jù)輸出電壓是由輸入電壓和匝數(shù)比決定的，輸入的功率的大小是由輸出功率的大小決定的，電壓與匝數(shù)成正比，電流與匝數(shù)成反比分析；保持U1及P的位置不變，S由a改接到b，原線圈匝數(shù)減小，根據(jù)公式可知在和不變的情況下，減小，則增大，即R兩端的電壓增大，所以副線圈中的電流增大，副線圈中消耗的電功率增大，根據(jù)原副線圈兩端功率相等以及可知原線圈中電流增大，AB錯誤；保持不變，s合在a處，使P上滑時，R增大，而電壓不變，所以R的電功率減小，C錯誤；保持P的位置不變，s合在a處，若U1增大，根據(jù)公式，則副線圈電壓增大，所以副線圈電流變大，根據(jù)可知將增大，D正確；根據(jù)AB項分析可知S由a改接到b，增大，使P滑向d端，R減小，根據(jù)可知R的功率一定增大，E正確；保持S接在a處，使U1增大，根據(jù)可知增大，同時使P滑向c端，R增大，根據(jù)根據(jù)可知分子上下都增大，R消耗的功率不一定增大，F(xiàn)錯誤．2．如圖所示，一電阻為R，長寬分別為l和d的金屬線框在磁感應(yīng)強度為B的磁場中繞垂直于磁場的軸OO'以角速度w勻速轉(zhuǎn)動，初始時刻，磁場與線框平面垂直，則下列說法正確的是A.線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值是B.線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的有效值是爭C.線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的瞬時表達(dá)式是D.轉(zhuǎn)動180。的過程中通過線框的電荷量是ACA.線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值是，故A正確；B.線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的有效值是，故B錯誤；C.線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的瞬時表達(dá)式是，故C正確；D.轉(zhuǎn)動1800的過程中通過線框的電荷量是，故D錯誤。3．在家庭電路中，為了安全，一般在電能表后面的電路中安裝一個漏電開關(guān)，其工作原理如圖所示，其中甲線圈兩端與脫扣開關(guān)控制器相連，乙線圈由兩條電源線采取雙線法繞制，并與甲線圈繞在同一個矩形硅鋼片組成的鐵芯上。以下說法正確的是（）A.當(dāng)用戶用電正常時，甲線圈兩端沒有電壓，脫扣開關(guān)接通。B.當(dāng)用戶用電正常時，甲線圈兩端有電壓，脫扣開關(guān)接通。C.當(dāng)用戶發(fā)生漏電時，甲線圈兩端有電壓，脫扣開關(guān)斷開D.當(dāng)用戶發(fā)生漏電時，甲線圈兩端沒有有電壓，脫扣開關(guān)斷開AC4．圖甲是某燃?xì)鉅t點火裝置的原理圖．轉(zhuǎn)換器將直流電壓轉(zhuǎn)換為圖乙所示的正弦交變電壓，并加在一理想變壓器的原線圈上，變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2，V為交流電壓表．當(dāng)變壓器副線圈電壓的瞬時值大于5000V時，就會在鋼針和金屬板間引發(fā)電火花進(jìn)而點燃?xì)怏w．以下判斷正確的是（）A.電壓表的示數(shù)等于5VB.電壓表的示數(shù)等于C.實現(xiàn)點火的條件是D.實現(xiàn)點火的條件是BC試題分析：根據(jù)圖乙得到原線圈電壓的最大值，根據(jù)有效值與最大值的關(guān)系求出電壓表的示數(shù)，當(dāng)變壓器副線圈電壓的瞬時值大于5000V時，就會點火，根據(jù)電壓與線圈匝數(shù)比的關(guān)系即可求解．根據(jù)圖乙得到原線圈電壓的最大值為5V，所以電壓表的示數(shù)為，A錯誤B正確；根據(jù)，且，得實現(xiàn)點火的條件是，故C正確D錯誤．視頻5．如圖所示,理想變壓器原線圈接有交流電源,當(dāng)副線圈上的滑片P處于圖示位置時,燈泡L能發(fā)光。要使燈泡變亮,可以采取的方法有（）A.增大交流電源的頻率B.增大交流電源的電壓C.向下滑動PD.減小電容器C的電容AB電容器具有通高頻阻低頻的特點，故增大交流電源的頻率，可使通過燈泡的電流增大，A正確；根據(jù)可知增大交流電源的電壓，副線圈兩端的電壓增大，燈泡變亮，B正確；向下滑動P，副線圈匝數(shù)減小，根據(jù)可知副線圈兩端電壓減小，燈泡變暗，C錯誤；根據(jù)可知減小電容，容抗增加，通過小燈泡的電流減小，燈泡變暗，D錯誤．6．如圖所示，a、b兩端接在正弦交流電源上，原副線圈回路中A、B電阻阻值相同，原副線圈匝數(shù)比為，下列選項說法正確的是：A.A、B電阻電流之比為1:3B.A、B電阻電壓之比為3:1C.A、B電阻功率之比為1:1D.A電阻與原線圈輸入電壓之比為1：9AD試題分析：首先分清楚圖中的電壓關(guān)系，由于電阻A與原線圈串聯(lián)，所以電阻電壓之比不是原線圈與副線圈兩端電壓之比，并且存在根據(jù)可得A、B電阻中的電流比為，A正確；根據(jù)公式可知原副線圈兩端的電壓比為3：1，但是由于在原線圈中，所以A、B電阻電壓之比不等于3：1，由于兩電阻阻值相等，而電流比為，所以兩電阻兩端電壓之比為1:3，設(shè)電阻A兩端電壓為，所以B兩端電壓為，根據(jù)原副線圈兩端的電壓比為3：1，故原線圈輸入端電壓為，所以A電阻與原線圈輸入電壓之比為1：9，B錯誤D正確；根據(jù)可得兩電阻電功率之比為1:9，C錯誤．7．農(nóng)村電網(wǎng)改造升級的目的是減小線損率．線損率是指損耗電量占輸入電量的百分比，農(nóng)村電網(wǎng)的線損率達(dá)20%～30%，有的地方甚至達(dá)到50%.若要求線損率降到10%以下，則現(xiàn)實中可以采取的措施是()A.提高輸送功率B.提高輸電的電壓C.全部采用超導(dǎo)材料做輸電線D.適當(dāng)增大輸電線的橫截面積BD提高輸送功率，根據(jù)，輸送電流較大，根據(jù)P損＝I2R，可知損失的功率較大，故A錯誤；提高輸電電壓，根據(jù)，輸送電流較小，根據(jù)P損＝I2R，可知損失的功率較小，故B正確；應(yīng)用超導(dǎo)材料做輸電線，根據(jù)P損＝I2R，損失的功率為零，但成本太高，不經(jīng)濟，故C錯誤適當(dāng)增大輸電導(dǎo)線的橫截面積，減小了電阻，根據(jù)P損＝I2R，可知損失的功率變小，故D正確。所以BD正確，AC錯誤。8．如圖所示，一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1∶n2＝11∶5.原線圈與正弦交變電源連接，輸入電壓u＝220sin(100πt)V．副線圈接入電阻的阻值R＝100Ω，圖中電壓表和電流表均為理想電表，則()A.通過電阻的電流是22AB.交流電的頻率是100HzC.電壓表的示數(shù)為100VD.變壓器的輸入功率是100WCD原線圈電壓的有效值:，根據(jù)公式，可得副線圈電壓的有效值為100V，電壓表的讀數(shù)為100V，選項C正確；通過電阻的電流：，故A錯誤；根據(jù)2πf＝100π，可得交流電的頻率為50Hz，故B錯誤；變壓器的輸入功率等于輸出功率，P＝U2I＝100W，故D正確。所以CD正確，AB錯誤。9．某電池充電器的工作原理可以簡化為理想變壓器，如果正常工作時輸入電壓為220V，輸出電壓為4.2V，輸出電流為0.65A，則()A.原線圈輸入電流約為0.20AB.原線圈輸入電流約為0.01AC.原、副線圈的匝數(shù)比約為52∶1D.原、副線圈的匝數(shù)比約為1∶52BC理想變壓器輸入功率等于輸出功率：，代入數(shù)據(jù)可得：，故A錯誤，B正確；根據(jù)理想變壓器變壓比：，故C正確，D錯誤。所以BC正確，AD錯誤。10．圖甲是小型交流發(fā)電機的示意圖，在勻強磁場中，一只矩形金屬線圈繞與磁場方向垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的正弦規(guī)律圖象如圖乙所示．發(fā)電機線圈內(nèi)阻為10Ω，外接一只電阻為90Ω的燈泡，不計電路的其他電阻，則()A.t＝0時刻線圈平面與中性面平行B.每秒鐘內(nèi)電流方向改變100次C.燈泡兩端的電壓為22VD.0～0.01s時間內(nèi)通過燈泡的電荷量為0AB三、解答題1．醫(yī)用加速器是生物醫(yī)學(xué)上的一種用來對腫瘤進(jìn)行放射治療的粒子加速裝置，它通過產(chǎn)生帶電粒子線，對病人體內(nèi)的腫瘤進(jìn)行直接照射，從而達(dá)到消除或減小腫瘤的目的。目前國際上，在放射治療中使用較多的是電子直線加速器。假設(shè)從粒子源發(fā)射的電子，經(jīng)一直線加速器加速，形成細(xì)柱形電子流，電子在加速器中的運動軌跡是一條直線。要使電子獲得能量，就必須有加速電場。一般是選擇適當(dāng)長度的漂移管，使電子在兩筒之間被加速，直至具有很高的能量。假定加速器的漂移管由N個長度逐個增長金屬圓筒組成（整個裝置處于真空中，圖中只畫出了6個圓筒，作為示意），如圖所示，它們沿軸線排列成一串，各個圓筒相間地連接到頻率為f的正弦交流電源的兩端。圓筒的兩底面中心開有小孔，電子沿軸線射入圓筒。設(shè)金屬圓筒內(nèi)部沒有電場，且每個圓筒間的縫隙寬度很小，電子穿過縫隙的時間可忽略不計。為達(dá)到最佳加速效果，需要調(diào)節(jié)至電子穿過每個圓筒的時間恰為交流電的半個周期，電子每次通過圓筒間縫隙時，都恰為交流電壓的峰值。已知一個電子的質(zhì)量為m、電子電荷量為e。若電子剛進(jìn)入第1個圓筒左端的速度大小為v0，電子通過直線加速器第N個圓筒后的速度大小為v。求：（1）第1個圓筒的長度L1；（2）從電子進(jìn)入第1個圓筒開始到電子由第N個圓筒出來的總時間t；（3）加速器所接正弦交流電壓的最大值Um。（1）；（2）；（3）Um=。試題分析：（1）（6分）∵，∴（2）（6分）∵∴（3）（8分）電子在直線加速器中，經(jīng)過N個圓筒間的（N-1）個縫隙間的電場后，時共經(jīng)歷（N-1）次加速，每當(dāng)電子運動至筒間縫隙時交流電壓的瞬時值應(yīng)為最大值Um，根據(jù)動能定理得，（N-1）eUm=mv2-mv02解得Um=考點：動能定理，勻加速直線運動。2．河水流量為4m3/s，水流下落的高度為5m?，F(xiàn)在利用它來發(fā)電，設(shè)所用發(fā)電機的總效率為（1）發(fā)電機的輸出功率。（2）設(shè)發(fā)電機的輸出電壓為350V，在輸送途中允許的電阻為4Ω，許可損耗的功率為輸出功率5%，問在用戶需用電壓220V時，所用升壓變壓器和降壓變壓器匝數(shù)之比（g=9.8m/s2）。(1)9.8×104W;(2)12:1（1）發(fā)電機組的輸出功率為P=ρghQη

解得：P=103×9.8×5×4×50%W=9.8×104W

（2）設(shè)送電電壓為U2，送電電流為I，P=U2I

5%P=I2R

解得：U2=2800V；而U1=350V；由于升壓變壓器匝數(shù)比解得：n1：n2=1：8；輸電線的電流降壓變壓器輸出電壓為U′=U2-U損=2800-35×4=2660V；所以降壓變壓器匝數(shù)比n3：n4=2660：220≈12：1；點睛：提高輸電電壓，從而降低電線電流，導(dǎo)致電線損失功率減小，用戶得到功率越多．解決本題的關(guān)鍵知道原副線圈的匝數(shù)比等于原副線圈的電壓比，以及掌握輸電線上損失的功率P損=I2R．3．圖所示為一個小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機的原理圖，其矩形線圈的長度，寬度，共有匝，總電阻，可繞與磁場方向垂直的對稱軸轉(zhuǎn)動．線圈處于磁感應(yīng)強度的勻強磁場中，與線圈兩端相連的金屬滑環(huán)上接一個“，”的燈泡，當(dāng)線圈以角速度勻速轉(zhuǎn)動時，小燈泡消耗的功率恰好為．（不計轉(zhuǎn)動軸與電刷的摩擦）（）推導(dǎo)發(fā)電機線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的最大值的表達(dá)式（其中表示線圈的面積）．（）求線圈轉(zhuǎn)動的角速度．（）線圈以上述角速度轉(zhuǎn)動周過程中發(fā)電機產(chǎn)生的電能．（）（）（）（）線圈平面與磁場方向平行時產(chǎn)生感應(yīng)電動勢最大，設(shè)邊的線速度為，該邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為．與此同時，線圈的邊也在切割磁感線，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為．線圈產(chǎn)生的總感應(yīng)電動勢為：因為，所以，．線速度，所以，而（表示線圈的面積）．．（）設(shè)小燈泡正常發(fā)光時的電流為，則．，設(shè)燈泡正常發(fā)光時的電阻為，．根據(jù)閉合電路歐姆定律得：．發(fā)電機感應(yīng)電動勢最大值為，．解得．（）發(fā)電機產(chǎn)生的電能為，．解得．4．如圖（甲）所示，把一個固定的矩形導(dǎo)體線圈水平放置，線圈的兩端接一只小燈泡，在線圈所在空間內(nèi)存在著與線圈平面垂直的磁場。已知線圈的匝數(shù)n=100匝，線圈的總電阻r=1.0Ω，線圈所圍成矩形的面積S=0.040m2，小燈泡的電阻R=9.0Ω，磁場的磁感應(yīng)強度B隨時間t的變化規(guī)律如圖（乙）所示。已知線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢瞬時值的表達(dá)式為，其中為磁感應(yīng)強度的最大值，T為磁場變化的周期。不計燈絲電阻隨溫度的變化，求：（1）線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的最大值；（2）小燈泡消耗的電功率；（3）在磁感強度變化的0-的時間內(nèi)，通過小燈泡的電荷量。(1)8.0V(2)2.88W(3)4.0×10-3試題分析：（1）根據(jù)B﹣t圖象讀出周期T，由公式Em=nBmSω求出線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的最大值；（2）根據(jù)歐姆定律求出電流的最大值，再求出電流的有效值，由電流的有效值求解小燈泡消耗的電功率．（3）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律和電流的公式求解0～時間內(nèi)，通過小燈泡的電荷量．解：（1）因為線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流變化的周期與磁場變化的周期相同，所以由圖象可知，線圈中產(chǎn)生交變電流的周期為T=3.14×10﹣2s．所以線圈中感應(yīng)電動勢的最大值為Em=nBmSω=nBmS?=100×1×0.040×V=8V（2）根據(jù)歐姆定律，電路中電流的最大值為通過小燈泡電流的有效值為I==0.4A小燈泡消耗的電功率為P=I2R=2.88W（3）在磁感應(yīng)強度變化的1～1/4周期內(nèi)，線圈中感應(yīng)電動勢的平均值通過燈泡的平均電流通過燈泡的電荷量答：（1）線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的最大值為8V；（2）小燈泡消耗的電功率為2.88W；（3）在磁感應(yīng)強度變化的0～時間內(nèi)，通過小燈泡的電荷量為4.0×10﹣3C．【點評】求解交變電流的電功率時要用有效值．在電磁感應(yīng)中通過導(dǎo)體截面的電量經(jīng)驗公式是Q=n，可以在推導(dǎo)的基礎(chǔ)上記?。?．如圖所示，面積為0.02m2、內(nèi)阻不計的100匝矩形線圈ABCD，繞垂直于磁場的軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動的角速度為100rad/s，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為T。矩形線圈通過滑環(huán)與理想變壓器相連，觸頭P可移動，副線圈所接電阻R＝50Ω，電表均為理想交流電表。當(dāng)線圈平面與磁場方向平行時開始計時。求：(1)線圈中感應(yīng)電動勢的表達(dá)式；(2)由圖示位置轉(zhuǎn)過30°角的過程產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢；(3)當(dāng)原、副線圈匝數(shù)比為2：1時，求電阻R上消耗的功率。(1)e＝100cos100tV(2)135.1V(3)50W電阻R兩端的電壓則電阻R上消耗的功率點睛：解題時要掌握住理想變壓器的電壓、電流及功率之間的關(guān)系，掌握感應(yīng)電動勢最大值的求法，理解有效值與最大值的關(guān)系．6．某興趣小組設(shè)計了一種發(fā)電裝置，如圖所示．在磁極和圓柱狀鐵芯之間形成的兩磁場區(qū)域的圓心角均為π，磁場均沿半徑方向．匝數(shù)為N的矩形線圈abcd的邊長ab＝cd＝l、bc＝ad＝2l.線圈以角速度ω繞中心軸勻速轉(zhuǎn)動，bc和ad邊同時進(jìn)入磁場．在磁場中，兩條邊所經(jīng)過處的磁感應(yīng)強度大小均為B、方向始終與兩邊的運動方向垂直．線圈的總電阻為r，外接電阻為R.求：(1)線圈切割磁感線時，感應(yīng)電動勢的大小Em；(2)線圈切割磁感線時，bc邊所受安培力的大小F；(3)外接