交變電流-2021年高考物理之糾錯(cuò)筆記系列（原卷版）

專(zhuān)題zg交變電流

人易輻除述

一、線圈繞垂直磁場(chǎng)的軸旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的交變電流具有以下特點(diǎn)

(1)交變電流的大小與轉(zhuǎn)軸在線圈平面內(nèi)的具體位置無(wú)關(guān)，未必是線圈的對(duì)稱(chēng)軸；

(2)交變電流的最大值與線圈的面積成正比，與線圈的具體形狀無(wú)關(guān)；

(3)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢既影響交變電流的周期和頻率，又影響交變電流的最大值。

二、對(duì)交變電流的理解和應(yīng)用易出現(xiàn)以下錯(cuò)誤

(1)只考慮交變電流的產(chǎn)生與規(guī)律而忽視了交變電流的結(jié)構(gòu)；

(2)不知道計(jì)算與熱效應(yīng)有關(guān)的物理量時(shí)應(yīng)采用有效值；

(3)錯(cuò)誤地認(rèn)為凡是交變電流其電壓有效值都可以用。=絲?！坝?jì)算。

2

三、正弦交變電流圖象的應(yīng)用技巧

正弦交變電流隨時(shí)間的變化情況可以從圖象上表示出來(lái)，圖象描述的是交變電流隨時(shí)間變化的規(guī)律，

它是一條正弦曲線，如圖所示，從圖中我們可以找到正弦交變電流的最大值息、周期7,也可以根據(jù)線圈在

中性面時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e為零、感應(yīng)電流i為零、線圈中的磁通量最大的特點(diǎn)，找出線圈旋轉(zhuǎn)到中性面的時(shí)刻,

即線圈中磁通量最大的時(shí)刻是0時(shí)刻、時(shí)刻和4時(shí)刻。也可以根據(jù)線圈旋轉(zhuǎn)至平行于磁感線時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)

勢(shì)最大、線圈中感應(yīng)電流最大和磁通量為零的特點(diǎn)，找出線圈平行于磁感線的時(shí)刻是八時(shí)刻和「3時(shí)刻。

四、理想變壓器原、副線圈基本關(guān)系的應(yīng)用

1.基本關(guān)系

⑴P'=P出；

U.n._、U\U,U.

(2)—=一,有多個(gè)副線圈時(shí)，仍然成立，一=---=一二=".；

U2n2

(3)4=—,電流與匝數(shù)成反比，只對(duì)一個(gè)副線圈的變壓器適用，有多個(gè)副線圈時(shí)，由輸入功率和

輸出功率相等確定電流關(guān)系，〃1/1=〃2/2+〃313+…；

(4)原、副線圈的每一匝的磁通量都相同，磁通量變化率也相同，頻率也就相同。

2.制約關(guān)系

(1)電壓：副線圈電壓5由原線圈電壓S和匝數(shù)比決定；

(2)功率：原線圈的輸入功率P由副線圈的輸出功率尸2決定；

(3)電流：原線圈電流4由副線圈電流6和匝數(shù)比決定。

五、理想變壓器的動(dòng)態(tài)分析

1.解決理想變壓器中有關(guān)物理量的動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題的方法

(1)分清不變量和變量，弄清理想變壓器中電壓、電流、功率之間的聯(lián)系和相互制約關(guān)系，利用閉合

電路歐姆定律，串、并聯(lián)電路特點(diǎn)進(jìn)行分析判定；

(2)分析該類(lèi)問(wèn)題的一般思維流程是：

I_11\._I2l\_n2

7rq1＞曰"

qq&z%

2.常見(jiàn)的理想變壓器的動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題一般有兩種：匝數(shù)比不變的情況和負(fù)載電阻不變的情況。

(1)匝數(shù)比不變的情況

①U不變，根據(jù)尸=」，輸入電壓決定輸出電壓U2,不論負(fù)載電阻R如何變化，。2也不變；

U2n2

②當(dāng)負(fù)載電阻發(fā)生變化時(shí)，/2變化，輸出電流/2決定輸入電流小故人發(fā)生變化；

③/2變化引起P2變化，由尸產(chǎn)P2知P發(fā)生變化。

(2)負(fù)載電阻不變的情況

n.

①Ui不變，,發(fā)生變化，仍變化；

n2

②R不變，S變化，上發(fā)生變化；

TJ2

③根據(jù)鳥(niǎo)=彳和尸產(chǎn)P2,可以判斷「2變化時(shí)，P1發(fā)生變化，U1不變時(shí)，/1發(fā)生變化。

六、遠(yuǎn)距離輸電問(wèn)題

1.遠(yuǎn)距離輸電的處理思路

對(duì)高壓輸電問(wèn)題，應(yīng)按“發(fā)電機(jī)一升壓變壓器―遠(yuǎn)距離輸電線一降壓變壓器一用電器”，或按從“用電器”

倒推到“發(fā)電機(jī)”的順序一步一步進(jìn)行分析。

2.遠(yuǎn)距離高壓輸電的幾個(gè)基本關(guān)系(以下圖為例)

升壓變壓器降壓變壓器

（1）功率關(guān)系：P尸P2,P3=P4,P2=P損+23；

一U,n.I)U.n.L

(2)電壓、電流關(guān)系：—~—=；,—~—-—,U'bU+lh,h=h=I

力〃2L。4〃4b

（3）輸電電流:

4&

2

(4)輸電線上損耗的電功率：P損二/線△0=/線2R線:如。

當(dāng)輸送功率一定時(shí)，輸電電壓增大到原來(lái)的“倍，輸電線上損耗的功率就減小到原來(lái)的‘7。

n~

3.遠(yuǎn)距離輸電問(wèn)題的“三二一”

（1）理清三個(gè)回路

—AU-

回路1回路2回路3

（2）抓住兩個(gè)聯(lián)系

①理想的升壓變壓器聯(lián)系了回路1和回路2,由變壓器原理可得：線圈1（匝數(shù)為功）和線圈2（匝數(shù)

U、n.I.n,

為”2）中各個(gè)量間的關(guān)系是崇二二，7k=4,尸產(chǎn)P2；

U2n212%

②理想的降壓變壓器聯(lián)系了回路2和回路3,由變壓器原理可得：線圈3（匝數(shù)為陽(yáng)）和線圈4（匝數(shù)

U.n,I,明

為〃4）中各個(gè)量間的關(guān)系是7^=」，U=上，尸3=尸4。

U&ah%

（3）掌握一個(gè)守恒

能量守恒關(guān)系式尸尸尸報(bào)+P3

?易能展東、

易偌魚(yú)一委變電流的產(chǎn)，、曖化視心的理解

典例今祈

如圖所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的單匝純電阻矩形線圈的周期為T(mén),轉(zhuǎn)軸。1。2垂直于磁場(chǎng)方向，線

圈電阻為1Q。從線圈平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，線圈轉(zhuǎn)過(guò)60。時(shí)的感應(yīng)電流為1A。下列說(shuō)法正

確的是

0；

O：

A.線圈消耗的電功率為1W

B.線圈中感應(yīng)電流的有效值為2A

T2兀

C.任意時(shí)刻穿過(guò)線圈的磁通量為0=—sin—t

71T

27t

D.任意時(shí)刻穿過(guò)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為0cos—t

錯(cuò)因分析在書(shū)寫(xiě)交變電流電動(dòng)勢(shì)的時(shí)候，分不清線圈是從中性面還是峰值面開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)的導(dǎo)致書(shū)寫(xiě)錯(cuò)誤。

正確解析從線圈平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，電流的瞬時(shí)值表達(dá)式為i=/mCOS0,則電流的最大值

為：4=*Ur]M=2A；電流的有效值為：/=I%=&A；線圈消耗的電功率為：HQ)

2X

2兀a

1W=2W,故AB錯(cuò)誤；任意時(shí)刻穿過(guò)線圈的磁通量為：0=0msin—f,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為：Em=Imr

=2x1=

2兀TT2兀

2V；根據(jù)公式Em=8S/=Gm—得：0m=一；可得任意時(shí)刻穿過(guò)線圈的磁通量為：。=一Sin—t,故C

T兀71T

27r27r

正確。任意時(shí)刻線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：e=EmC0S—/=2cos——f,故D錯(cuò)誤。答案：C。

TT

即時(shí)雙周

I.（2020?安徽蚌埠市?高三一模）圖甲為交流發(fā)電機(jī)的示意圖，磁場(chǎng)可視為水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電阻

R=5C,線圈繞垂直于磁場(chǎng)的水平軸。?！啬鏁r(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)，從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，輸出的交變電壓隨

時(shí)間變化的圖象如圖乙所示。以下判斷正確的是（）

A.電流表的示數(shù)為10A

B.線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為100兀rad/s

C.U0.01S時(shí)，穿過(guò)線圈平面的磁通量最大

D.r=0.02s時(shí)，電刷P的電勢(shì)高于電刷Q的電勢(shì)

易脩點(diǎn)二會(huì)變電偏“四值”理解

翼例今折

多數(shù)同學(xué)家里都有調(diào)光臺(tái)燈、調(diào)速電風(fēng)扇。過(guò)去是用變壓器來(lái)實(shí)現(xiàn)上述調(diào)節(jié)的，缺點(diǎn)是成本高、體積

大、效率低，且不能任意調(diào)節(jié)燈的亮度或電風(fēng)扇轉(zhuǎn)速?，F(xiàn)在的調(diào)光臺(tái)燈.、調(diào)速電風(fēng)扇是用可控硅電子元件

來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)的。如圖所示為一個(gè)經(jīng)過(guò)雙向可控硅電子元件調(diào)節(jié)后加在電燈上的電壓，即在正弦交流電的每

一個(gè)1周期中，前面的工被截去，調(diào)節(jié)臺(tái)燈上旋鈕可以控制截去多少，從而改變電燈上的電壓。則現(xiàn)在電

24

燈上的電壓為

錯(cuò)因分析認(rèn)為所有交變電流的有效值均可以用U=注U計(jì)算導(dǎo)致本題錯(cuò)誤。

2

正確解析設(shè)交變電流的有效值為U,將交變電流與直流電分別通過(guò)相同電阻R,分析一個(gè)周期內(nèi)熱量:

U2U

交變電流T直流電Q=.-T,由2=。2得：羊，故選C。答案：C。

2

即時(shí)應(yīng)圓

1.（2021?全國(guó)高二專(zhuān)題練習(xí)）電阻以、色與交流電源按照?qǐng)D甲所示方式連接，Ri=10Q,R2=20Q。合

上開(kāi)關(guān)S后，通過(guò)電阻R2的正弦式交變電流i隨時(shí)間，變化的情況如圖乙所示。則（）

A.通過(guò)Ri的電流有效值是1.2A

B.RJ兩端的電壓有效值是6V

C.通過(guò)&的電流有效值是1.20A

D.&兩端的電壓最大值是60V

易命直三會(huì)變電瀛的圖象意義

典例今析

（2020.百校聯(lián)盟高考專(zhuān)練）甲、乙兩矩形單匝金屬線圈分別繞與磁感線垂直的軸在同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻

速轉(zhuǎn)動(dòng)，輸出交流電的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)圖象如圖中甲、乙所示，則

A.甲的頻率是乙的頻率的2倍

B.甲線圈的截面積是乙線圈截面積的6倍

C.t=ls時(shí)，兩線圈中的磁通量均為零

D.仁2s時(shí)，兩線圈均與磁感線平行

錯(cuò)因分析不能正確的理解圖象，不能選出有用的信息，導(dǎo)致本題錯(cuò)解。

正確解析A、由圖象知甲的周期為2s,乙的周期為1s,所以人,：/■乙=1：2,選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B、甲的有效

值為3&V,乙的有效值為沖，所以理：%=3:1,由E=853可知%：5u=6:1,選項(xiàng)B正確；C、當(dāng)線圈

處于中性面時(shí)磁通量最大，而感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，當(dāng)線圖平行磁感線時(shí)，通過(guò)線圈的磁通量為零，而感應(yīng)電

動(dòng)勢(shì)最大，Z=1s和片2s時(shí)線圈均處于中性面位置，選項(xiàng)CD錯(cuò)誤。答案：B?

即時(shí)雙電

1.(2020?云南省峨山縣月考)如圖甲所示，電阻為1。的矩形線圈繞垂直勻強(qiáng)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)軸。0'勻速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)

生交流電，現(xiàn)將此電流給阻值為/?=10Q的小燈泡L供電，通過(guò)電流傳感器得到燈泡中電流的圖象如

圖乙，不考慮溫度對(duì)燈泡阻值的影響，下列說(shuō)法中正確的是

A.在f=5xl()-3s時(shí)，線圈處于中性面位置

B.在f=10x10-3s時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量最大

C.交變電流的瞬時(shí)值表達(dá)式為i=5cos50MA)

D.線圈產(chǎn)生的交流電的電動(dòng)勢(shì)為呼V

易能點(diǎn)四理想變怒器的理解4應(yīng)用篌區(qū)今折

典例今祈

如圖所示，一理想變壓器由一個(gè)初級(jí)線圈和兩個(gè)次級(jí)線圈組成，當(dāng)此變壓器工作時(shí)，初級(jí)和次級(jí)線圈的匝

數(shù)、電流、電壓均在圖中標(biāo)出，則下列幾組關(guān)系式中正確的是

/.

U1，

U,_n,q_勺

A-----------

.%4%

1]_4+〃3

C.n\li=n2h+njhD'

錯(cuò)因分析記不住理想變壓器各物理量之間的關(guān)系導(dǎo)致本題錯(cuò)解。

U.n.U,n.

正確解析根據(jù)變壓器的電壓與匝數(shù)關(guān)系可知：TT=—，TT~一,選項(xiàng)A正確；變壓器的輸入功率

U2九24%

等于輸出功率，可得U1/產(chǎn)U2/2+U3/3,解得尸”2/2+〃3h選項(xiàng)C正確，BD錯(cuò)誤。答案：AC。

即對(duì)雙?

1.（2020?江蘇省天一中學(xué)高三上學(xué)期期初調(diào)研測(cè)試）如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比小:〃2=

3:1,LHL2為兩相同燈泡，R、L、。和C分別為定值電阻、理想線圈、理想二極管和電容器，其中C=

10HFO當(dāng)原線圈兩端接如圖乙所示的正弦交流電壓時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是

A.燈泡Li一定比L2暗

B.電容器。所帶電荷量的最大值為6AxiCPc

C.電容器。充電周期為2xlOYs

D.副線圈兩端的電壓有效值為120V

易福點(diǎn)上變本器的劭志合布

典例今析

如圖所示電路中，變壓器為理想變壓器，4、6接在電壓有效值不變的交流電源兩端，Ro為定值電阻，

R為滑動(dòng)變阻器?，F(xiàn)將變阻器的滑片從一個(gè)位置滑動(dòng)到另一個(gè)位置，觀察到電流表Ai的示數(shù)增大了0.2A,

電流表A2的示數(shù)增大了0.8Ao則下列說(shuō)法正確的是

A.電壓表Vi示數(shù)增大

B.電壓表V2、V3示數(shù)均增大

C.該變壓器起升壓作用

D.變阻器滑片是沿c-?”的方向滑動(dòng)

錯(cuò)因分析不能理解因變量和自變量之間的關(guān)系導(dǎo)致本題錯(cuò)解。

正確解析電流表示數(shù)增大，說(shuō)明滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值減小，故應(yīng)從。向4滑動(dòng)，故D正確；電

壓表Vi、V2示數(shù)不變，故A、B錯(cuò)誤；原副線圈中的電流和匝數(shù)成反比，即"力=〃2/2,電流變化時(shí)，/?iA/i

n.A/,4

=32'故；TITT'應(yīng)是降壓變壓器，c錯(cuò)誤。答案：口。

即時(shí)鞏圓

1.（2020?遼寧省大連市甘井子區(qū)渤海高中高考模擬）如圖所示，M是理想變壓器，將。、b接在電壓

u=314sinl00/rtV的正弦交流電源上。變壓器右側(cè)為一火警報(bào)警系統(tǒng)原理圖，其中為用半導(dǎo)體熱敏

材料制成的傳感器（其電阻率隨溫度升高而減?。?，電流表A：為值班室的顯示器，顯示通過(guò)對(duì)的電流,

電壓表％顯示加在報(bào)警器上的電壓（報(bào)警器未畫(huà)出），咒為定值電阻。當(dāng)傳感器所在處出現(xiàn)火警時(shí)，

以下說(shuō)法中正確的是

A.電流表Ax的示數(shù)不變,電流表A二的示數(shù)增大

B.電流表Ax的示數(shù)增大，電流表的示數(shù)減小

C.電壓表Vx的示數(shù)增大，電壓表％的示數(shù)增大

D.電壓表Vx的示數(shù)不變，電壓表V2的示數(shù)不變

務(wù)借魚(yú)上也建福椅電的松鶴

若例今折

如圖所示，某小型水電站發(fā)電機(jī)的輸出功率為10kW,輸電電壓為400V,向距離較遠(yuǎn)的用戶(hù)供電,

為了減少電能損失，使用2kV高壓輸電，最后用戶(hù)得到220V、9.5kW的電，求：

發(fā)

電用

機(jī)戶(hù)

n,也n,nt

(1)水電站升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比〃J%；

(2)輸電線路導(dǎo)線電阻R；

(3)用戶(hù)降壓變壓器、原副線圈匝數(shù)比〃3：〃4。

錯(cuò)因分析不清楚遠(yuǎn)距離輸電中因變量與自變量之間的關(guān)系導(dǎo)致本題錯(cuò)解。

正確解析(1)升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為一l===￡

%u220005

(2)導(dǎo)線電阻R與輸送電流和輸電線上損失的電功率有關(guān)，有4員=產(chǎn)/?

,P

而榆送電流決定于輸出電壓及輸送功率，所以有/=萬(wàn)一

U2

聯(lián)立有R=烏=￡「（幺）2=0.5X1（）3X（2。。。）2。=20O

I2'PlOxlO3

（3）設(shè)降壓變壓器原線圈上電壓為U3,則

仇=。2一代=20。0V-5x20V=1900V

即時(shí)雙闿

1.（2020?全國(guó)高三專(zhuān)題練習(xí)）小型水力發(fā)電站的發(fā)電機(jī)有穩(wěn)定的輸出電壓，該電壓先通過(guò)發(fā)電站附近的升

壓變壓器升壓，然后通過(guò)輸電線路把電能輸送到遠(yuǎn)處用戶(hù)附近的降壓變壓器，經(jīng)降壓變壓器降低電壓后再

輸送至各用戶(hù)，如圖所示。設(shè)變壓器都是理想變壓器，那么在用電高峰期，隨著用電器增多，用戶(hù)消耗的

電功率增加，下列說(shuō)法正確的是（）

1-----:升壓變壓器降壓變壓器一.....」

A.發(fā)電機(jī)的輸出電流變小

B.高壓輸電線路的功率損失變大

C.降壓變壓器副線圈兩端的電壓變小

D.升壓變壓器副線圈兩端的電壓變大

與糾錯(cuò)富祀

1.從三方面理解交變電流的產(chǎn)生與規(guī)律

（1）一個(gè)推理關(guān)系：△。和型由線圈磁場(chǎng)中的位置決定，電動(dòng)勢(shì)e由絲決定；（2）兩個(gè)特殊位

Ar

置：中性面位置，此時(shí)。最大，——=0,e=0；線圈平面與磁感線平行時(shí)，0=0,——最大，e最大；（3）

△fAr

三個(gè)一一對(duì)應(yīng)：物理量（△①、——、e）、線圈在磁場(chǎng)中的位置、圖象（e-f或iT）三者一一對(duì)應(yīng)，已知其

△t

一可判斷其余。

2.解答交變電流問(wèn)題應(yīng)注意交變電流的“四值”

在解答交變電流問(wèn)題時(shí)，除要注意電路結(jié)構(gòu)外，還要區(qū)分交變電流的最大值、瞬時(shí)值、有效值和平均

值，最大值是瞬時(shí)值中的最大量值，有效值是以電流的熱效應(yīng)來(lái)等效定義的，求解與電能、電熱相關(guān)問(wèn)題

時(shí)，一定要使用有效值，而求解通過(guò)導(dǎo)體截面的電荷量時(shí)一定要用平均值。

3.分析交變電流圖象問(wèn)題的知識(shí)儲(chǔ)備

處理交變電流類(lèi)問(wèn)題，既要掌握交變電流產(chǎn)生的原理、在中性面及中性面上的E（或/）值，又要會(huì)寫(xiě)

出不同初始條件下的電動(dòng)勢(shì)（或電流）的瞬時(shí)值表達(dá)式，掌握各式中各量的意義。

4.理想變壓器的兩個(gè)重要關(guān)系

對(duì)理想變壓器，要注意以下兩點(diǎn)：（1）副線圈的路端電壓5由輸入電壓Ui和匝數(shù)比〃2/%共同決定，

與負(fù)載電阻大小無(wú)關(guān)。（2）變壓器的輸出功率和輸入功率遵循“用多少送多少'’的原則，原線圈中的輸入電

流是由副線圈中的輸入電流/2決定的，原、副線圈各一個(gè)繞組時(shí)，人=必/2,副線圈有多個(gè)繞組時(shí)，由

勺

P>.=P加的功率關(guān)系來(lái)確定。

5.遠(yuǎn)距離輸電問(wèn)題的一般方法

（1）在畫(huà)出遠(yuǎn)距離輸電的示意圖后，注意將已知量和待求量標(biāo)注在示意圖的相應(yīng)位置。

（2）抓住輸電的兩端——電源和用電器；分析輸電線；研究?jī)纱坞妷鹤儞Q——升壓和降壓。

（3）以變壓器為界，將整個(gè)輸電電路劃分為幾個(gè)獨(dú)立的回路，各回路分別用閉合電路歐姆定律、串并

聯(lián)電路的特點(diǎn)及電功和電功率等公示進(jìn)行計(jì)算，聯(lián)系各回路的是原、副線圈的電壓、電流與匝數(shù)的關(guān)系及

輸入功率與輸出功率的關(guān)系。

從圖中可以看出功率之間的關(guān)系：尸尸尸2,2=尸4,23=尸2-AP,線，電壓之間的關(guān)系：U2=AU+U

3,AU=hR線;電流之間的關(guān)系：/2=/3。

嫌到籍通關(guān)

1.如圖所示，下列圖象屬于交流電的有

ABCD

2.（2020?北京市西城區(qū)高三上學(xué)期月考）如圖所示，KLMN是一個(gè)豎直的矩形導(dǎo)線框，全部處于磁感應(yīng)強(qiáng)

度為B的水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框面積為5,MN邊水平,線框繞某豎直固定軸以角速度。勻速轉(zhuǎn)

動(dòng)。/時(shí)刻MN邊與磁場(chǎng)方向的夾角為90。，下列說(shuō)法正確的是

A.f時(shí)刻穿過(guò)線框的磁通量最大，電流為零

B.f時(shí)刻穿過(guò)線框的磁通量最大，電流最大

C,線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值為二8$3

D.線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值為后B53

3.矩形線圈匝數(shù)50匝，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過(guò)線圈的磁通量0隨時(shí)間t的變化

規(guī)律如圖所示，則

A.在U0.1s和U0.3s時(shí),電動(dòng)勢(shì)最大

B.在仁0.1s和U0.3s時(shí),線圈與中性面垂直

C.在/=0.2s和/=0.4s時(shí),磁通量變化率最大

D.在/=0.2s和/=0.4s時(shí),電動(dòng)勢(shì)改變方向

4.（2020?河南省示范性高中高三上學(xué)期期中考試）一內(nèi)阻不計(jì)的交流發(fā)電機(jī)輸出電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為〃

=100sinl00MV）,下列判斷正確的是

A.該交流發(fā)電機(jī)線圈的轉(zhuǎn)速為50r/s

B.若將該交流電壓加在阻值為100Q的電阻兩端，則該電阻在1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量為6x103j

C.若發(fā)電機(jī)線圈的轉(zhuǎn)速提高一倍，則輸出電壓的有效值為100在V

D.若將該交流電壓加在原副線圈匝數(shù)比為k的理想變壓器的原線圈兩端，則副線圈兩端的電壓的有效

值嗎

k

5.一閉合矩形線圈繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的感應(yīng)電流如圖，由圖可知

5\10/152025//xia3s

A.該交流電電流的有效值是5A

B.該交流電的頻率是20Hz

C.r=0時(shí)刻線圈平面位于中性面

D.該交流電電流的瞬時(shí)表達(dá)式為i=5cosl00;U(A)

6.圖甲是小型交流發(fā)電機(jī)的示意圖，兩磁極N、S間的磁場(chǎng)可視為水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，A為交流電流表,

線圈繞垂直于磁場(chǎng)的水平軸00'沿逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)，從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，產(chǎn)生的交變電流隨時(shí)間

變化的圖象如圖乙所示，以下判斷正確的是

R

甲

A.電流表的示數(shù)為10A

B.線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為50兀rad/s

C.0.01s時(shí)線圈平面與磁場(chǎng)方向平行

D.0.02s時(shí)電阻R中電流的方向自右向左

7.在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖1所示。產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)的圖

象如圖2所示，則

*e/V

3品”

r=0.005s時(shí)線框的磁通量變化率為零

Q0.01s時(shí)線框平面與中性面重合

線框產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)有效值為311V

D.線框產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)頻率為100Hz

8.（2020?江蘇省蘇州市高三上學(xué)期調(diào)研考試）圖甲為興趣小組制作的無(wú)線充電裝置中受電線圈示意圖，已

知線圈匝數(shù)”=100匝、電阻r=l。、橫截面積S=1.5xl（p3m2,外接電阻R=7C。線圈處在平行于線

圈軸線的磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化如圖乙所示，設(shè)磁場(chǎng)的正方向水平向左，則

A.在f=0.005s時(shí)通過(guò)電阻R的電流大小為0

B.在f=0.005s時(shí)通過(guò)電阻R的電流方向由a流向b

C.在0~0.01s內(nèi)通過(guò)電阻/?的電荷量4=1.5x103C

D.在0.02?0.03s內(nèi)電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為。=1.8x10-3j

9.（2020?廣西桂林、梧州、貴港、玉林、崇左、北海高三上學(xué)期聯(lián)合調(diào)研考試）如圖甲所示，標(biāo)有“220

V40W”的燈泡和標(biāo)有“20nF360V”的電容器并聯(lián)到交流電源上，V為交流電壓表，交流電源的輸

出電壓如圖乙中正弦曲線所示,閉合開(kāi)關(guān)S。下列判斷正確的是

A.電容器會(huì)被擊穿

B.交流電源的輸出電壓的有效值為220V

C.Z=772時(shí)刻，V的示數(shù)為零

D.r=772時(shí)刻，通過(guò)燈泡的電流為零

10.用電高峰期，電燈往往會(huì)變暗，其原理可簡(jiǎn)化為如下物理問(wèn)題：如圖所示，理想變壓器的副線圈上，

通過(guò)輸電線連接兩只相同的燈泡L和L2,輸電線的等效電阻為R,原線圈輸入有效值恒定的交流電壓,

當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，以下說(shuō)法中正確的是

A.原線圈中電流減小B.R兩端的電壓增大

C.副線圈輸出電壓減小D.原線圈輸入功率減小

11.如圖所示，是某燃?xì)鉅t點(diǎn)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〃切2=1：1000,也〃為交流電壓表。當(dāng)變壓器副

3

線圈電壓的瞬時(shí)值大于4000后V時(shí)，才會(huì)在鋼針和金屬板間引發(fā)電火花進(jìn)而點(diǎn)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

A2V

C5V

12.（2020?天一大聯(lián)考高三上學(xué)期考試）匝數(shù)為100的矩形金屬線圈外cd處于磁感應(yīng)強(qiáng)度8=號(hào)的水平

勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線圈面積5=0.055m2,電阻不計(jì)。線圈繞垂直于磁場(chǎng)的軸O。，勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈通過(guò)金屬

滑環(huán)與理想變壓器原線圈相連，變壓器的副線圈連接一個(gè)燈泡L、一個(gè)電阻R和一個(gè)理想二極管D,

三者組成如圖1所示電路，燈泡和電阻的阻值均為44C,測(cè)得副線圈電阻兩端電壓按如圖2所示規(guī)律

變化。則下列說(shuō)法正確的是

u/V

?/(X10-58)

圖2

B.矩形線圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的最大值為220V

C.變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為5:1

D.變壓器的輸出功率為88W

13.如圖所示為理想變壓器，四個(gè)燈泡Li、L2、L3、L4都標(biāo)有“4V,4W"，變壓器原、副線圈匝數(shù)比小:

"2=4:1。要求燈泡一個(gè)都不能燒毀，假設(shè)燈泡電阻不變，則外間電壓的有效值不能超過(guò)

A.16V

C.24VD.25V

14.（2020?全國(guó)高三專(zhuān)練）如圖所示，矩形金屬線圈Hed與理想變壓器的原線圈組成閉合電路，燈泡心、

七完全相同，當(dāng)變壓器原線圈中的抽頭P置于最上端時(shí)，原、副線圈的匝數(shù)比為1.矩形線圈"cd在有

界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的加?邊勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，且磁場(chǎng)只分布在松邊的左側(cè)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,線圈面

積為S,轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為血匝數(shù)為N,線圈電阻不計(jì)。則下列說(shuō)法正確的是（）

A.若減小矩形線圈乃"的轉(zhuǎn)速，燈心會(huì)變亮

B.在圖示位置時(shí)，矩形線圈中瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大

C.當(dāng)抽頭尸置于最上端時(shí)，在線圈岫〃轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，電壓表示數(shù)為必竺

In

D.若僅將線圈Med的轉(zhuǎn)軸平移至ad邊處，且轉(zhuǎn)速不變，則電壓表示數(shù)也不變

15.（2020?江蘇省蘇州市高三上學(xué)期調(diào)研考試）如圖甲所示為理想變壓器的示意圖，其原、副線圈的匝數(shù)

比為10:1,V為交流電壓表，C和乙分別為電容器和帶鐵芯的電感線圈，D”D2均為燈泡。若發(fā)電機(jī)

向原線圈輸入如圖乙所示的正弦交流電，則下列說(shuō)法中正確的是

E乙

A.輸入電壓的表達(dá)式〃=311sinlOStfV

B.僅增大輸入電壓的頻率，D亮度變亮，D2亮度變暗

C.僅拔出電感線圈L的鐵芯，Di亮度變亮，D2亮度變暗

D.f=0.005s時(shí)，電壓表示數(shù)為22V,發(fā)電機(jī)的線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直

16.（2020?湖北省隨州市第二高級(jí)中學(xué)月考）如圖所示，和PQ為處于同一水平面內(nèi)的兩根平行的光滑

金屬導(dǎo)軌，垂直導(dǎo)軌放置金屬棒外與導(dǎo)軌接觸良好。N、。端接理想變壓器的初級(jí)線圈，理想變壓器

的輸出端有三組次級(jí)線圈，分別接有電阻元件心電感元件A和電容元件C。在水平金屬導(dǎo)軌之間加豎

直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，若用IR、