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2025 高考物理一轮复习能力提升专题复习(22)交变电流
(一)等效电阻法在变压器两端电路动态分析中的应用
1.【例题1】(多选)如图所示,某理想变压器原、副线圈
的匝数之比为2:1,原线圈与定值电阻
串联后接在交流电源
两端,副线圈电路中接有理想电流表和最大阻值为
的滑动
变阻器R,图中a 位置上、下滑动变阻器电阻丝长度之比为
3:1.开始时,滑片P 位于滑动变阻器的中间位置。则在将滑片
P 向下滑至a 点的过程中,下列说法正确的是( )
A.电流表的示数减小
B.变压器的输出功率先增大后减小
C.定值电阻
的电功率减小
D.变压器的输出电压减小
2.【例题2】(多选)在图甲所示的交流电
路中,理想变压器原、副线圈的匝数比为
,电阻
,
为滑动变阻器。电源
电压u 随时间t 按正弦规律变化如图乙所示,
电流表为理想电表,则下列说法正确的是(
)
A.滑片P 向下移动时,电流表示数减小B.滑片P 向上移动时,电阻
的电流增大
C.当
时,理想变压器的输出功率最大且为36W
D.当
时,电流表的示数为2A
3(单选).如图理想变压器的原、副线圈的匝数比为1:2,AB
两端接在
的电源上.定值电阻
,
电压表和电流表均为理想交流电表,不计电源内阻.当滑动变阻
器电阻调到
时,下列说法正确的是( )
A.变压器副线圈中电流的频率为100Hz
B.电流表的读数为
2A
C.电压表的读数为4V D.若将滑动变阻器电阻调小,其消耗的功率一定变大
4.【例题3】(多选)如图甲所示,ab 两点
间接入电压如图乙变化的交流电源,电阻
R1=5Ω,R2为滑动变阻器,理想变压器原、副
线圈匝数比为2:1,则( )
A.滑动变阻器滑片从左向右移动的过程中,
电压表的示数增大
B.若滑动变阻器R2=5Ω 时,电流表示数为
10A
C.若改变滑动变阻器R2阻值,使R2的功率最大时,此时R2=5Ω
D.变压器的最大输出功率为3125W
5.(多选)如图所示,理想变压器原线圈
、
端接入电压
恒
定的正弦交流电,
为定值电阻,
,滑动变阻器
的
最
大阻值为
,电流表和电压表均为理想电表.在变阻器滑片从
左
端向右端缓慢移动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电流表A1示数减小 B.电流表A2示数增大
C.电压表表V1示数增大 D.电压表V2示数减小
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6.(单选)如图甲所示,一小型发电机
的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度
绕垂直于磁场的固定轴转动,矩形线圈通
过铜滑环接理想变压器原线圈,副线圈接
有固定电阻
和滑动变阻器R,矩形线
圈内阻为
,其他电阻都不计,从
图示位置开始计时,且当滑动变阻器为
R,其中线圈匝数
,穿过线圈的磁通量随时间按正弦规律变化,如图所示,下列说法正确的是(
)
A.矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为
B.矩形线圈从图示位置转过
的时间内,通过电流表
的电荷量为0.1C
C.滑动变阻器的滑片向上移动过程中,电流表
示数不变,
示数变小
D.滑动变阻器的滑片向上移动过程中,电压表
示数不变,
和
示数都变小
(二)交变电流四值(最大值.有效值.瞬时值.平均值)的分析
7.【例题4】(多选)如图所示,矩形线圈
的面积为
,匝数为
,线圈总电阻为,在磁感应强度为
的匀
强磁场中绕
轴以角速度
匀速转动,通过两电刷为
一理想变压器供电;变压器原、副线圈匝数比为
,副线
圈中接有一阻值为
的电阻。下列选项正确的是( )
A.副线圈电阻
两端的电压
B.矩形线圈电阻与电阻
消耗的功率之比
C.线圈从图中位置转过
的过程中,通过矩形线圈电阻的电荷量
D.线圈从图中位置转过
的过程中,矩形线圈电阻产生的热量
8.【例题5】(多选)如图所示,矩形线圈
在匀强磁场中绕垂
直磁场方向的
轴匀速转动。线圈
的匝数为
,电阻不计,
理想变压器原、副线圈的匝数之比为
,定值电阻
与
的阻值
均为
,所用电表均为理想交流电表。当线圈
转动的角速度大
小为
时,电压表的示数为
,则( )
A.此时电流表的示数为
B.从图示位置(线圈
与磁场方向平行)开始计时,线圈
中产生的电动势的瞬时表达式为
C.在线圈
转动的过程中,穿过线圈的磁通量的最大值为
D.当线圈
转动的角速度大小为
时,电压表的示数为
9.【例题6】(多选)图示为一台教学用手摇式交流发电机。当缓慢摇动大
皮带轮手柄时,连接在发电机上的小灯泡就会一闪一闪的发光。若已知大皮带
轮半径为
,小皮带轮半径为
,摇动手柄的角速度为
,矩形线圈面积为
S,匝数为N,线圈电阻为r,灯泡电阻为R(假设恒定不变),线圈在磁感应
强度大小为B 的匀强磁场中转动,产生正弦式交变电流。摇动过程中皮带不
打滑。则下列说法中正确的是( )
A.小灯泡闪烁的频率为
B.提高摇动手柄的角速度
,可以提高小灯泡的闪烁频率及亮度
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C.线圈由中性面开始转过
的过程中,小灯泡上产生的焦耳热为
D.线圈由中性面开始转过
的过程中,通过小灯泡的电荷量为
10.【例题7】.(多选)如图所示,一个半径为r 的半圆形线圈,以直径ab 为轴匀
速转动,转速为n,ab 的左侧有垂直于纸面向里(与ab 垂直)的匀强磁场,磁感应
强度为B。M 和N 是两个集流环,负载电阻为R,线圈、电流表和连接导线的电阻不
计,若图示位置为初始时刻,则( )
A.感应电动势的最大值是
B.从图示位置转过
转的时间内,负载电阻R 上产生的热量
C.从图示位置起转过
转的时间内通过负载电阻R 的电荷量为
D.电流表的示数为
11.(多选)图甲所示的装置是斯特林发电机,其
工作原理图可以简化为图乙。已知矩形导线框的匝
数为N,面积为S,处在磁感应强度大小为B 的匀
强磁场中,矩形导线框以角速度
绕垂直磁场方
向的轴
匀速转动,线框与理想变压器原线圈
相连。理想变压器原、副线圈的匝数比为
,图
示时刻线框平面与磁感线垂直并以此时刻为计时起
点,
为定值电阻,R 为滑动变阻器,交流电压表
V1、V2均视为理想电表,不计线框的电阻。下列说法正确的是( )
A.线框从图示位置开始转过180°的过程中,产生的平均电动势为
B.滑动变阻器的滑片向c 端滑动的过程中,
的发热功率减小
C.滑动变阻器的滑片向d 端滑动的过程中,电压表V2的示数始终为
D.线框从图示位置开始转过90°时,电压表V1的示数为
12.(多选)如图所示为小型旋转电枢式交流发电机的原理图,匝
数
匝,电阻为
的矩形线圈在匀强磁场中,绕垂直于磁
场方向的固定轴
匀速转动,线圈两端经集流环和电刷与电路连
接,定值电阻
,
,其他电阻不计,线圈匀速转动的周
期
。从线框与磁场方向平行位置开始计时,线圈转动的过程
中,线圈产生电动势的有效值为
。下列说法中正确的是( )
A.电阻
上的电功率为
B.
时,理想电压表的示数为零
C.从开始计时到
通过电阻
的电荷量为
D.若线圈转速增大为原来的2 倍,线圈中产生的电动势随时间变化规律为
(三)远距离输电相关题型
13.【例题8】(多选)如图所示为远距离输电的
原理图,升压变压器
,降压变压器
;均为
理想变压器。
、
的原、副线圈匝数比分别
为
、
,用户端负载为可变电阻R,a、b 端
输入电压保持不变,当负载电阻R 变小,理想
电压表V 的示数变化的绝对值为
时,理想电
3
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流表A 的示数变化的绝对值为
,则此过程中( )
A.电压表的示数变大,电流表的示数变小B.电压表的示数变小,电流表的示数变大
C.输电线的电阻大小为
D.输电线的电阻大小为
14.【例题9】(多选).随着经济发展,加之寒冬来临,
用电需求增加,当火力发电供应紧张时,通过远距离调度
方式,会及时将其他地区的风力发电、太阳能发电并入电
网保障电力供应。如图是远距离输电的原理图,假设发电
厂输出电压恒定不变,两个变压器均为理想变压器。当用
户用电器增加(假设所有用电器均可视为纯电阻),电网
中数据发生变化,下列说法正确的是( )
A.降压变压器的输出电流
减小 B.输电线上损失的功率减小
C.升压变压器的输出电压
不变 D.发电厂输出的总功率增大
15.【例题10】(多选)如图,是远距离输电的线路图,电压表
、
、
、
的示数分别为
、
、
、
,电流表
的示数为I,其中
为远距离输电线的等效电阻,线路图中的所
有的电表均为理想电表,变压器是理想变压器,下列说法正确的
是( )
A.远距离输电线路上等效电阻消耗的功率为
B.电压
、
、
满足
C.电流表
的示数为
D.用电高峰期,电流表
、
、
的示数均增大
16.【例题11】(多选)如图为远距离输电的示意图,某电工师
傅为了测定输送电路的电流大小,在电路中接入一个电流互感
器,其原副线圈的匝数比为1 10
∶
,电流表的示数为2A,输电线
的总电阻为20Ω,发电机的输送功率为100kW。下列说法正确
的是( )
A.用户得到的功率为92kWB.输电线上损失的电压为40V
C.升压变压器的输出电压为U2=5000V
D.用电高峰期,为了让用户能够正常用电,可将P 向上滑
(四)变压器中的含电容,含电感,含二极管,含电动机电路
17.【例题12】(多选)如图所示,理想变压器
原、副线圈的匝数比
,原线圈EF 两
端与宽度
m 的光滑平行金属轨道连接,轨
道平面水平,磁感应强度
T 的匀强磁场垂
直于轨道平面向下。一根阻值不计的金属杆以
的速度在轨道上往复运
动,并始终与导轨保持良好接触。副线圈GH 两端连接的电路如图,三个灯泡的电阻均为4Ω,L 是直流
电阻不计的理想线圈,C 是电容器。下列说法正确的是( )
A.三个灯泡中
最亮,
最暗 B.副线圈中电流的频率为5Hz
C.灯泡
的功率为36WD.若导体棒的运动周期变为0.05s,则灯泡
变亮,
变暗
18.【例题13】(多选)如图,理想变压器原线
圈与定值电阻
、一只理想二极管和电
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流表串联后接在
的交流电源上,理想变压器原、副线圈总匝数相同,滑动触头P0初始
位置在副线圈正中间,原、副线圈匝数比为n。定值电阻
,滑动变阻器R 的最大阻值为30Ω,滑
片P1初始位置在
处。电流表、电压表均为理想交流电表,电源内阻不计,下列说法正确的是(
)
A.初始时,电压表示数为9V,电流表示数为1A
B.若保持P1位置不变,P0向下滑动,则电压表示数先变大后变小,电流表示数变小
C.若保持P0位置不变,P1向上滑动,当
时,理想变压器的输出功率有最大值9W
D.若保持P1位置不变,P0向下滑动时,理想变压器输出功率的最大值为8.1W
19.【例题14】(多选)如图所示,理想变压器原、副线圈匝数之
比为
,输入电压
,标有“30V,15W”的灯
泡L 恰好正常发光。额定功率为20W 的电动机M 正常工作,内阻
。定值电阻
,以下说法正确的是( )
A.交流电的频率为50Hz
B.
C.电动机M 的输出功率为19.75W D.变压器的输入功率为44W
20.【例题15】(单选)如图所示,交流发电机矩形线圈在磁感
应强度大小为
的匀强磁场中以角速度
匀速
转动。线圈的匝数N=10,面积
。理想变压器原、副线
圈的匝数比是
,副线圈电路中有一只理想二极管和一个阻值
的电阻,已知电压表和电流表均为理想交流电表,线圈和
导线的电阻不计,以图示时刻为t=0 开始计时,则下列说法正确
的是( )
A.电流表的示数为1A B.电压表的示数为80V
C.t=0.01s 时,发电机的矩形导线框与图示位置垂直
D.增大电阻的阻值,电压表和电流表的示数之比不变
(五)计算题型
21.【例题16】如图所示,两根等高光滑的
圆弧轨道,半径为r、间距为
L,轨道电阻不计。轨道上PP′分别与竖直方向成
角,在轨道顶端连有一阻
值为R 的电阻,整个装置处在一竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B。现
有一根长度稍大于L、电阻不计的金属棒从轨道最低位置cd 开始,在拉力作
用下以速度
向右沿轨道做匀速圆周运动至ab 处过程中,求:
(1)通过cd 时的电流方向及金属棒产生的电动势的最大值;
(2)流过R 的电荷量;
(3)电路中电动势有效值及R 上产生的热量。
22.【例题17】磁悬浮铁路是利用电磁系统产生的
吸引力或排斥力将车辆托起,使整个列车悬浮在导轨
上,利用电磁力进行导向,利用直流电机将电能直接
转换成推动列车前进的动能,它清除了轮轨之间的接
触,无摩擦阻力,线路垂直负荷小,时速高,无污
染,安全,可靠,舒适。其应用具有广泛前景,采用
直流电机模式获得驱动力的列车可简化为如下情境:
固定在列车下端的矩形金属框随车平移,金属框与轨
道平行的一边长为d,轨道区域内存在垂直于金属框
平面磁场,如图乙所示,磁感应强度随到
边界的
距离大小而按图丙所呈现的正弦规律变化,其最大值
为
。磁场以速度
、列车以速度
沿相同的方向
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匀速行驶,且
,从而产生感应电流,金属线框受到的安培力即为列车行驶的驱动力。设金属框电阻
为R,轨道宽为l,求:
(1)线框在运动过程中所受安培力的最大值;
(2)如图丙所示,
时刻线框左右两边恰好和磁场Ⅰ两边界重合,写出线框中感应电流随时间变化的
表达式;
(3)从
时刻起列车匀速行驶s 距离的过程中,矩形金属线框产生的焦耳热。
23【例题18】2020 年属于不平凡的一年,原本属于全国人民的新春佳节却被一场突如其来的疫情打破
了,如今新冠病毒在全国白衣天使和所有工作人员的共同努力下得到了有效的遏制,根据中共中央应对
新冠肺炎疫情工作领导小组印发《意见》在有效防控疫情的同时积极有序推进复工复产。为了防止复工
复产期间停电事故的发生,某工厂购买了一台应急备用发电机及升压变压器及降压变压器各一台。如
图,发电机内阻为1
,升压变压器匝数比为1:10,降压变压器匝数比9:1,输电线总电阻R=5
。工
厂共36 个车间,每个车间有“220V,22W”灯10 盏,若保证全部电灯正常发光,则:
(1)发电机输出功率多大?(2)发电机电动势多大?(3)输电的效率是多少?
(六)巩固练习
24.(多选)如图所示,理想变压器原线圈所在电路输入有效值
交变电流,测得完全相同的灯泡a、b 两端的电压均为
55V,已知
为随温度升高阻值减小的热敏电阻,变压器为理想
变压器,两灯泡阻值不变且始终未烧坏,下列说法正确的是
( )
A.原、副线圈的匝数之比为
B.流经灯泡a 的电流与热敏电阻的电流之比为
C.若热敏电阻
温度降低,灯泡a 变亮、b 变亮
D.若热敏电阻
温度降低,灯泡a 变暗、b 变亮
25.(多选)如图,理想变压器原线圈与定值电阻
、电流表
串联后接在
的交流电源上,副线圈接电压表和滑动变阻器
,原、副线圈匝数比为
,已知
的最大阻值为
,电流表、电压表均为理想交流电表,下列说法正确的是
( )
A.若将
的滑片P 向上滑动,则电压表示数不变,电流表示数
变大
B.若将
的滑片P 向下滑动,则电压表示数变小,电流表示数变大
C.当
时,理想变压器的输出功率最大
D.当
时,理想变压器的输出功率最大
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26.(多选)如图所示,有一原副线圈匝数比为
的理想变压器,原线圈连接有一光滑无限长
水平轨道,两轨道之间距离为
,轨道内有磁感应
强度为
的磁场,磁场方向垂直轨道所在平面向
里。一电阻为
的金属棒垂直导轨在水平方向上运
动,且金属棒始终与导体棒良好接触,金属棒的运动速度
。变压器副线圈并联有两相同电阻,
。不计导轨和连接导线的电阻,
下列说法正确的是( )
A.金属棒感应电动势的最大值为200V
B.原线圈的电流20A
C.金属棒上产生的热功率1000W
D.
上产生的
热功率1000W
27.(多选)如图所示,理想变压器原线圈a、b 端接入电压
恒定的正弦交流电,理想电流表与定值电阻R1串联,副线圈
接入最大阻值为2R 的滑动变阻器和阻值为R 的定值电阻,理
想电压表并联在副线圈两端。在变阻器滑片从左端向右端缓慢
移动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电流表A 示数减小 B.电流表A 示数增大
C.定值电阻R 消耗的功率先增大后减小 D.定值电阻R 消耗的功率一直减小
28(多选).如图所示,矩形线圈abcd 在匀强磁场中绕垂直于磁场
的轴OO/匀速转动,线圈的电阻为R,线圈共N 匝,理想变压器原、
副线圈的匝数比为1:2,定值电阻R1= R,当线圈的转动的转速为n
时,电压表的示数为U,则( )
A.电流表的示数为
B.从线圈转动到图示位置开始计时,线圈中产生的电动势的瞬时表达式为
C.线圈在转动过程中通过线圈磁通量的最大值为
D.当线圈转动的转速为2n 时,电压表的示数为2U
29.(多选)理想变压器原线圈a 的匝数
匝,副线
圈b 的匝数
匝,原线圈接在
的
交流电源上,副线圈中“
”的灯泡L 恰好正常发
光,电阻
,电压表V 为理想电表。则下列推断正
确的是( )
A.交变电流的频率为
B.原线圈的输入电压为
C.电压表V 的示数为
D.
消耗的功率与
相等
30.(多选)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,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。在a、
b 两端接入正弦交流电,将滑动变阻器的滑片向下移动,电流表
的示数为I,电流表的示数变化量的绝对值为ΔI,电压表的示数
为U,电压表的示数变化量的绝对值为ΔU,则在滑动变阻器滑
片向下移动的过程中( )
A.U 变小B.I 变小
C.
不变
D.
不变
31.(单选)如图为交流发电机的示意图,磁场可视为水平方向的匀强磁
场,矩形线圈绕垂直于磁场的水平轴
沿逆时针方向以角速度ω 匀速转
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动,线圈内阻为r,外电阻为R,电流表为理想电表。已知线圈由图示位置转过30°过程中,通过电阻R
的电荷量为q。下列判断正确的是( )
A.图示位置线圈的磁通量变化率最小
B.电流表的示数为
C.每经过图示位置1 次,电流方向改变1 次
D.线圈由图示位置转过90°过程中,通过电阻R 的电荷量为3q
32(单选)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.图示位置为中性面,线圆中无感应电流
B.图示位置ab 边的感应电流方向为b→a
C.线圈平面与磁场方向平行时,磁通量变化率为零
D.线圈每转动一周,指针左右摆动一次
33.(单选)一理想变压器的原、副线圈的匝数比为
,在
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。下列说法正确
的是( )
A.原线圈的输入电压为66V
B.副线圈的输出电压为66V
C.原线圈的输入电流与副线圈的输出电流之比为
D.变压器左右两个回路中电阻的功率之比为
34.(单选)绿色环保低碳出行已经成为一种时
尚,新能源汽车越来越受市民的喜爱,正在加速
“驶入”百姓家,某家用交流充电桩的供电电路如
图所示。已知总电源的输出电压为U1=250V,输电
线的总电阻r=20Ω,变压器视为理想变压器,其
中升压变压器原副线圈的匝数比为n1:n2=1:8,
汽车充电桩的额定电压为U4=220V,额定功率为
9.5kW。当汽车以额定电压充电时,下列说法中正
确的是( )
A.通过输电线的电流为5A B.电源的输出功率为10.5kW
C.输电线因发热而损失的功率为输送功率的4%
D.降压变压器原、副线圈的匝数之比为100:11
35.(单选)图(a)是目前世界上在建规模最大、技术难度最高的水电工程“白鹤滩水电站”,是我国
实施“西电东送”的大国重器,其发电量位居全世界第二,仅次于三峡水电站。白鹤滩水电站远距离输
电电路示意图如图(b)所示,如果升压变压器与降压变压器均为理想变压器,发电机输
出电压恒定,
表示输电线电阻,则当用户功率增大时( )
A.
示数增大,
示数减小B.
示数不变、
示数减小
C.输电线上的功率损失减小D.
、
示数的乘积等于
、
示数的乘积
36.(单选)如图所示是发电厂通过升压变压器进行高
压输电,接近用户端时再通过降压变压器降压给用户供
电的示意图;图中变压器均可视为理想变压器,图中电
表均为理想交流电表;设发电厂输出的电压不变,两条
输电线总电阻用
表示,变阻器R 相当于用户用电器
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的总电阻,当用电器增加时,相当于R 变小,则当用电进入高峰时,下列说法正确的是( )
A.输电线电阻
消耗功率增加,电流表
、
、
示数均变大
B.降压变压器原线圈导线要比副线圈导线更粗一些
C.电压表
、
的读数之差与电流表
的读数的比值变大
D.若降压变压器原副线圈的匝数为
、
,则当
时,用户的功率达到最大值
37.(单选)如图所示为理想变压器,其原、副线圈匝数
比为k,所接电源为有效值恒定的正弦交流电压,且不计
电源内阻。原线圈接有定值电阻
,副线圈接有定值电
阻
、
,以及滑动变阻器
,四个理想交流电表的连
接如图所示。现将
的滑动触头向下滑动少许,电表的
示数变化量的绝对值分别为
、
、
、
,则
下列说法正确的是( )
A.电压表
的示数减小,电流表
的示数减小
B.电压表
的示数增大,电流表
的示数增大
C.
D.
38.(单选)如图所示,理想变压器的原、副线圈的匝数比为5:1,在原、副线圈的回路中分别接有阻
值均为
的电阻,原线圈一侧接在电压如图(b)的正弦交流电源上,电流表可视为理想电表。下列说
法正确的是( )
A.电流表的示数约为
B.副线圈的功率约为
C.副线圈的交流电频率
D.电源输出功率约为
39.(单选)如图所示,电阻为r、匝数为N、面积为S 的矩形线圈在磁感应强度
为B 的匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以某一角速度
匀速转动,变阻器接入电路
中的阻值为R。
时,线圈平面与磁场垂直,各电表均为理想交流电表,则(
)
A.
时,线圈中的感应电动势
B.电压表的示数为
C.滑片P 向下滑动时,电流表的读数变大
D.线圈匀速转动的角速度
变大时,电流表的读数变大
40.(单选)如图所示,在光滑绝缘水平桌面上建立一个直角
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坐标系,在坐标系的第一、四象限的两块区域内分别存在垂直桌面向下、向上的匀强磁场,磁感应强度
大小均为1.0T,磁场边界线的方程为
。在水平桌面上静置一个长1m、宽
0.5m 的矩形单匝导线框abcd,其电阻
,ab,dc 边与x 轴平行,在拉力F 的作用下,线框从图示位
置开始沿x 轴正方向以大小为1m/s 的速度匀速穿过整个磁场区域,下列说法正确的是( )
A.bc 边到达x = 0.25m 时,线框中的感应电流最大 B.拉力F 的最大功率为0.5W
C.整个过程中拉力F 所做的功为
D.整个过程中线框产生的焦耳热为
41.(单选)如图甲、乙所示为某家庭应急式手动发电机的两个截面示意图。使用时只需推动手柄使线
圈a 沿轴线往复运动,线圈a 中就可以产生感应电动势,其随时间变化的规律是正弦图像,如图丙所示。
线圈a 连接一原、副线圈匝数比为2:1 的理想变压器,输出端给两个完全相同的灯泡供电,灯泡的额定电
流为0.5A,两灯泡均正常发光,线圈a 及导线电阻不计,则下列说法正确的是( )
A.变压器输出电流的频率为5Hz
B.灯泡的电阻为2Ω
C.线圈a 中的电流为0.5A
D.发电机的输出功率为
W
42.(单选)如图所示为发电站远距离高压输电示
意图。已知升压变压器原、副线圈两端的电压分别为
和
,降压变压器原、副线圈两端的电压分别为
和
。在输电线路的起始端接入两个互感器,两
个互感器原、副线圈的匝数比分别为10:1 和1:10,
各互感器和电表均为理想状态,则下列说法正确的是
( )
A.电压互感器起降压作用,电流互感器起增大电流作用
B.若电压表的示数为200 V,电流表的示数为5 A,则线路输送电功率为200 kW
C.若保持发电机输出电压
和用户数不变,仅将滑片Q 下移,则输电线损耗功率增大
D.若发电机输出电压
一定,仅增加用户数,为维持用户电压
不变,可将滑片P 下移
43.(单选)如图所示,理想变压器的原、副线圈匝数比
,原线圈电路中接入正弦交流电压
,电流表为理想交流电表。已知
,
,开关S 闭合前、后电流表示数之比为2 3∶。下列说法
正确的是( )
A.定值电阻R2=5Ω
B.开关S 闭合时,副线圈两端的电压为110V
C.开关S 断开时,电流表的示数为11A
D.开关S 闭合时,电路中消耗的总功率为2420W
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44.(单选)如图所示,矩形单匝线圈
放置在磁感应强度大小为
的匀强磁场中,绕
轴匀速转
动,转动的周期为
的中点和
的中点的连线
恰好位于匀强磁场的边界线上,转轴
垂直于
磁场方向,线圈电阻阻值为
,外电阻的阻值也为
,从图示位置开始计时,线圈转过
时的瞬时感应
电流为
。则,以下判断正确的是( )
A.线圈的面积为
B.线圈消耗的电功率为
C.时刻穿过线圈的磁通量为
D.时刻线圈中的感应电动势为e
45.(单选)如图,理想变压器原、副线圈匝数比
,
、
是两个完全相同的灯泡。当
开关
闭合、
断开时,输入端电压有效值为
、功率为
,
的功率为
,两灯泡均正常发
光;当开关
闭合、
断开时,输入端电压有效
值为
、功率为
,
的功率为
,两灯泡均正常发光。下列关系式正确的是( )
A.
B.
C.
D.
46.(单选)如图甲所示的电路中,理想变压器原、副线圈匝数比为
,电路中的5 个灯泡完全相同,
当A、B 端输入如图乙所示的正弦交变电压时,每个灯泡消耗的电功率均为18W,下列说法正确的是(
)
A.每个灯泡两端的电压为24V
B.通过每个灯泡的电流为0.5A
C.定值电阻R 的阻值为150Ω
D.定值电阻R 的电功率为45W
47.(单选)如图所示,交流发电机中的矩形线框的匝
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
以恒
定的角速度
沿逆时针方向转动,线框通过电刷和外
电路连接.理想变压器原、副线圈的匝数比为
,定
值电阻
的阻值均为R,忽略线框以及导线的电
阻.下列说法正确的是( )
A.图示位置时,电流表的示数为0 B.矩形线框的输出功率为
C.从图示位置开始到线框转
的过程中,通过线圈导线截面的电量为
D.1 秒钟内流过电阻
的电流方向改变
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48.(多选)一个理想自耦变压器左端接交变电
流,电压随时间变化的关系为
,右端接入如图所示电
路,电压表和电流表均为理想表,灯泡L 的额定
电压为50V,Ro为定值电阻,R 为滑动变阻器,不
计导线电阻。当开关S 断开时,灯泡正常工作。以
下说法正确的是( )
A.此时变压器原、副线圈电流之比为5:22
B.当自耦变压器的可动端Q 向下移动时,Ro消耗
的功率减小
C.闭合开关S 后,向下移动滑片P,电压表V 和电流表A1的示数都要增大
D.闭合开关S 后,向下移动滑片P,电流表A1和电流表A2的示数都要减小
49.(单选)如图所示,理想变压器原、副线圈匝数比
,原线圈接电压随时间变化规律为
(V)的交流电源,定值电阻
,二极管为理想二极
管,则以下说法正确的是( )
A.电流表A 的示数为
B.电流表A 的示数为2A
C.电压表V 的示数为
D.电阻
、
消耗的焦耳热之比为4:1
50.矩形线圈n 匝,ab=l1,bc=l2,在磁感强度为B 的匀强磁场中以OOʹ 为转轴
匀速转动,角速度为ω。线圈的电阻为r,外接电阻R。从图所示位置开始计
时。
(1)推导电动势的最大值;
(2)写出电流的瞬时值表达式;
(3)求电动势、电流、路端电压有效值;
(4)如果线圈转速提高1 倍,写出感应电动势随时间变化表达式;
(5)当线圈从图示位置转过90º 的过程中,求:
a.通过电阻R 的电量q;
b.电阻R 产生的焦耳热Q。
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