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第一部分 专题四 第10 讲
A 组·基础练
1.(多选)(2024·新课标全国卷)电动汽车制动时可利用车轮转动将其动能转换
成电能储存起来。车轮转动时带动磁极绕固定的线圈旋转，在线圈中产生电流。磁
极匀速转动的某瞬间，磁场方向恰与线圈平面垂直，如图所示。将两磁极间的磁场
视为匀强磁场，则磁极再转过90°时，线圈中( )
A．电流最小
B．电流最大
C．电流方向由P 指向Q
D．电流方向由Q 指向P
【答案】 BD
【解析】 如
开始
圈
于中性面位置，当磁极再
图
线
处
转过90°
，此
穿
圈
时
时
过线
的磁通量为0，故可知
流最大；在磁极
的
程中，穿
圈的磁通量在减小
电
转动
过
过线
，
根据楞次定律可知，此
感
流方向由
时
应电
Q 指向P。故选BD。
2.(2024·四川内江模拟)目前市面上流行一种手摇手机充电器。当人摇动手柄
给手机充电时，其内部线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴OO′匀速转动，如
图所示。下列说法正确的是( )
A．当线圈转到图示位置时，电流方向将发生改变
B．当线圈转到图示位置时，穿过线圈的磁通量的变化率最大
C．若从图示位置开始计时，线圈中的电流瞬时值表达式为i＝Imsin ωt
D．图示位置在中性面，穿过线圈的磁通量为最大
【答案】 B
【解析】
示位置
垂直于中性面的位置，此
穿
圈的磁通量
图
为
时
过线
为0，穿过
圈的磁通量的
化率最大，
流方向
在中性面的位置
生改
，在此
不
线
变
电
应该
发
变
时
生改
，故
发
变
A、D
，
错误B 正确；若从
示位置开始
，此
流的瞬
最
图
计时
时电
时值为
大
，
圈中的
流瞬
表达式
值
线
电
时值
为i＝Imcos ωt，故C
。故
错误
选B。
3.(2024·浙江6 月选考)理想变压器的原线圈通过a 或b 与频率为f、电压为u
的交流电源连接，副线圈接有三个支路、如图所示。当S 接a 时，三个灯泡均发光，
若( )
A．电容C 增大，L1灯泡变亮
B．频率f 增大，L2灯泡变亮
C．RG上光照增强，L3灯泡变暗
D．S 接到b 时，三个灯泡均变暗
【答案】 A
【解析】
容增大，交流
的阻碍作用减小，
电
对
电
则L1灯泡
亮，故
变
A 正确；频
率f 增大，
感的阻碍作用增大，
则电
则L2灯泡
暗，故
变
B
；光敏
阻光照增
，
错误
电
强
阻
减小，由于各支路
不
，通
值
电压
变则
过L3灯泡的
流增大，
电
L3
亮，故
变
C
；
错误S
接到b
，根据
比可知，副
圈
增大，
三个灯泡均
亮，故
时
变压
线
电压
则
变
D
。
错误
4.(2024·天津北辰模拟)如图所示，线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固
定轴转动，穿过线圈的磁通量φ 随时间t 按正弦规律变化的图像如图所示，线圈转
动周期为T，线圈产生的电动势的最大值为Em。则( )
A．在t＝时，线圈中产生的瞬时电流最大
B．在t＝时，线圈中的磁通量变化率最小
C．线圈中电动势的瞬时值e＝Emsin
D．将线圈转速增大2 倍，线圈中感应电动势也增大2 倍
【答案】 D
【解析】 在t＝
，圈中磁通量最大，磁通量的
化率最小，
生的瞬
时线
变
则产
时
流
零，故
电
为
A
；在
错误
t＝
，圈中的磁通量最小，磁通量的
化率最大，故
时线
则
变
B
；
错误
t＝0
刻磁通量
零，感
最大，
圈中
的瞬
时
为
应电动势
则线
电动势
时值为e＝
Emcos，故C
；根据
错误
Em＝NBSω 可知，将
圈
速增大
线
转
2 倍，角速度增大2 倍，
圈中感
增大
则线
应电动势
2 倍，故D 正确。
5.(2024·辽宁朝阳三模)在如图所示的电路中，电源电压不变，内阻为r，R 为定
值电阻，闭合开关S，电路正常工作，在滑片P 向右移动的过程中，不考虑温度对
灯丝电阻的影响，下列说法正确的是( )
A．R 两端的电压变大
B．电压表V2的示数变大
C．灯泡的亮度变亮
D．电压表V1的示数和电流表示数的比值变小
【答案】 B
【解析】 定
阻
值电
R、滑
阻器、灯泡、源、流表、开关串
，当滑片
动变
电
电
联
P
向右移
的
程中，整个回路
阻增大，流减小，故灯泡亮度
暗，
动
过
总电
电
变
C
；由
错误
U＝IR，可知
流减小，定
阻
电
值电
R 两端
减小，
电压
A
；
表
错误电压
V2
量定
测
值电
阻、滑
阻器两端
，由
合
路欧姆定律
动变
总电压
闭
电
U2＝E－I(RL＋r)，可知
流减小
电
，
表
电压
V2示数
大，
变
B 正确；
表
电压
V1
量灯泡、滑
阻器两端
，由
测
动变
总电压
R 滑
＋RL＝，R 滑
大，故
表
变
电压
V1的示数和
流表示数的比
大，
电
值变
D
。
错误
6.(2024·北京卷)如图甲所示，理想变压器原线圈接在正弦式交流电源上，输入
电压u 随时间t 变化的图像如图乙所示，副线圈接规格为“6 V,3 W”的灯泡。若灯
泡正常发光，下列说法正确的是( )
A．原线圈两端电压的有效值为24 V
B．副线圈中电流的有效值为0.5 A
C．原、副线圈匝数之比为1∶4
D．原线圈的输入功率为12 W
【答案】 B
【解析】 由
知，原
圈
最大
题图
线
电压
值为Um＝24 V，原
圈两端
的有
则
线
电压
效值为U1＝＝24 V，故A
；灯泡正常
光，由
错误
发
P＝UI 得，副
圈中
流有效
线
电
值
为I＝＝＝0.5 A，故B 正确；由理想
器
与匝数关系可知＝＝
变压
电压
4，故C
；
错误
理想
器没有能量
失，原
圈的
入功率等于副
圈的
出功率，
原
圈
变压
损
线
输
线
输
则
线
的
入功率
输
P1＝PL＝3 W，故D
。
错误
7.(2024·甘肃酒泉三模)如图所示是某一交变电流的i－t 图像，曲线部分为正
弦函数的一部分，则该交变电流的有效值为( )
A．2 A
B．3 A
C．2 A
D．2 A
【答案】 D
【解析】 根据
流的
效
可得
电
热
应
I2RT＝IR·T＋IR·T，其中I1＝ A，I2＝2 A，解
得
交
流的有效
该
变电
值为I＝2 A，故选D。
8.(多选)(2024·全国甲卷)如图，理想变压器的副线圈接入电路的匝数可通过滑
动触头T 调节，副线圈回路接有滑动变阻器R、定值电阻R0和R1、开关S。S 处于闭
合状态，在原线圈电压U0不变的情况下，为提高R1的热功率，可以( )
A．保持T 不动，滑动变阻器R 的滑片向f 端滑动
B．将T 向b 端移动，滑动变阻器R 的滑片位置不变
C．将T 向a 端移动，滑动变阻器R 的滑片向f 端滑动
D．将T 向b 端移动，滑动变阻器R 的滑片向e 端滑动
【答案】 AC
【解析】 保持T 不
，根据理想
器的性
可知副
圈中
不
，当滑
动
变压
质
线
电压
变
阻器
动变
R 的滑片向f 端滑
，
动时
R 与R1串
后的
阻减小，
流增大，根据
联
总电
电
P
＝I2R1可知此
功率增大，故
时热
A 正确；将T 向b 端移
，副
圈匝数
小，故副
动
线
变
线
圈两端
小，滑
阻器
电压变
动变
R 的滑片位置不
，通
变时
过R1的
流减小，故
功率
电
热
减小，故B
；将
错误
T 向a 端移
，副
圈匝数增加，故副
圈两端
大，滑
动
线
线
电压变
动
阻器
变
R 的滑片向f 端滑
，
动R 与R1串
后的
阻减小，流增大，此
功率
联
总电
电
时热
增大，故C 正确；将T 向b 端移
，副
圈匝数减少，故副
圈两端
小，滑
动
线
线
电压变
动
阻器
变
R 的滑片向e 端滑
，
动R 与R1串
后的
阻增大，流减小，此
功率
联
总电
电
时热
减小，故D
。故
错误
选AC。
9.(2024·陕西榆林模拟)如图为某燃气灶点火装置的原理图。直流电经转换器
输出的交流电压u＝5sin 100πt(V)，经原、副线圈匝数分别为n1和n2的理想变压器
升压至峰值大于10 kV，就会在打火针和金属板间引发电火花，实现点火。下列说
法正确的是( )
A．用电压表测原线圈两端电压，示数为5 V
B．<
C．<
D．如果没有转换器，变压器副线圈输出的电压仍为5 V
【答案】 B
【解析】 原
圈两端
的有效
线
电压
值为U1＝ V＝ V，故A
；根据理想
错误
变压
器
之比等于匝数之比可得＝，
电压
U2＝，Um>10 000 V，立可得
联
<，故B 正确，C 错
；如果没有
器，直流
加在
器的初
，
器副
圈
出的
误
转换
电
变压
级
则变压
线
输
电压为
0，故D
。
错误
10.(2024·湖南长沙模拟)如图所示，电路中的升压变压器为理想变压器，三个
交流电表也都是理想电表，R0为定值电阻。已知当滑动变阻器R 的滑动触头P 向
下滑动时，则( )
A．电压表示数不变
B．两个电流表示数都减小
C．变阻器的功率一定增大
D．交流电源的输入功率一定增大
【答案】 D
【解析】 根据
意，升
器原副
圈匝数比
题
设
压变压
线
为k，将副
圈等效
原
线
为
线
圈中的一个等效
阻，
等效
阻
电
则
电
为R 等＝k2R，当滑
阻器
动变
R 的滑
触
动
头P 向
下滑
，滑
阻器的阻
减小，等效
阻的阻
减小，流表
动时
动变
值
电
值
电
A1的示数I1＝增
大，原
圈
入
线
输
电压U1＝U－I1R0减小，升
器原副
圈匝数比不
，
副
压变压
线
变
则
线
圈
出
减小，副
圈的
流增大，即
表示数减小，流表
输
电压
线
电
电压
电
A2的示数增大，
故A、B
；阻器的功率等于等效
阻的功率，当等效
阻的阻
与
错误变
电
电
值
R0阻
相
值
等
，等效
阻的功率最大，中无法比
等效
阻的阻
与
时
电
题
较
电
值
R0阻
的大小关系，
值
无法确定
阻器的功率
化情况，故
变
变
C
；交流
源的
入
不
，入
流
错误
电
输
电压
变输
电
增大，
交流
源的
入功率一定增大，故
则
电
输
D 正确。
B 组·综合练
11.(2024·河北邯郸三模)如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为2∶1，发电
机(内阻不计)提供电压为u＝220sin 100πt(V)的交流电，副线圈回路中接有理想二
极管和电阻R＝10 Ω。下列说法不正确的是( )
A．发电机提供交流电的频率为50 Hz
B．原线圈两端的电压为220 V
C．通过电阻R 的电流为 A
D．原线圈的输入功率为1 210 W
【答案】 D
【解析】 由u＝220sin 100πt(V)可知
机提供交流
的角
率
发电
电
频
ω＝100π
rad/s，
率
频
f＝＝50 Hz，故A 正确，与
意不符；原
圈两端的
题
线
电压为U1＝ V＝
220 V，故B 正确，与
意不符；副
圈
题
线
电压U2＝U1＝110 V，理想二极管
向
单
导电，
根据
流的
效
，可得
电
热
应
·＝T，解得UR＝55 V，通
阻
过电
R 的
流
电
为IR＝＝ A，故
C 正确，与
意不符；原
圈的
入功率
题
线
输
为P 入＝P 出＝URIR＝605 W，故D
，与
错误
意相符。故
题
选D。
12.(2024·广东佛山模拟)某国产品牌电动汽车配备基于电容器的制动能量回收
系统，它有效增加电动汽车的续航里程。其工作原理为踩下驱动踏板时电池给电
动机供电，松开驱动踏板或踩下刹车踏板时发电机工作回收能量。为进一步研究，
某兴趣小组设计如图甲的模型。导线框abcd 所在处剖面图如图乙所示，在磁极与
圆柱形铁芯之间形成辐射状的磁场，导线框的ab、dc 边经过处的磁感应强度大小
均相同，导线框可在两金属半圆A、D 内侧自由转动，且接触良好，当导线框在如
图所示位置时( )
A．松开驱动踏板或踩下刹车踏板，应该是接通开关1
B．踩下驱动踏板，导线框将会顺时针转动
C．松开驱动踏板，电容器上板带负电
D．松开驱动踏板，半圆环A、D 两端输出的是交流电
【答案】 C
【解析】 由于工作原理
下
踏板
池
机供
，圈在安培力
为踩
驱动
时电
给电动
电线
作用下开始
，此
接通开关
转动
时应该
1，松开
踏板或
下刹
踏板
机工
驱动
踩
车
时发电
作回收能量，圈
切割磁感
，生感
，圈开始
容器充
，此
线
转动
线产
应电动势线
对电
电
接通开关
时应该
2，故A
；合上述，下
踏板
接通开关
错误结
踩
驱动
时
1，
框中有
导线
沿d→c→b→a 的
流，根据左手定
可知，磁
电
则
场对dc
的安培力方向向右，磁
边
场
对ab
的安培力方向向左，
框将会逆
，故
边
导线
时针转动
B
；松开
踏板
错误
驱动
时
接通开关2，
框逆
，根据右手定
可知，
框切割磁感
生的感
导线
时针转动
则
导线
线产
流方向沿
应电
a→b→c→d，
框
一个等效
源，
导线
为
电
a 端
等效
源的
极，可知
为
电
负
容器上板
，故
电
带负电
C 正确；松开
踏板
接通开关
驱动
时
2，
框逆
，
导线
时针转动
根据右手定
可知，
框中的感
流
是从金属半
则
导线
应电
总
圆A 端
入
框后再从
进
导线
金属半圆D 端流出，可知，半圆环A、D 两端
出的是直流
，故
输
电
D
。
错误
13.(2024·北京卷)如图所示为一个加速度计的原理图。滑块可沿光滑杆移动，
滑块两侧与两根相同的轻弹簧连接；固定在滑块上的滑动片M 下端与滑动变阻器
R 接触良好，且不计摩擦；两个电源的电动势E 相同，内阻不计。两弹簧处于原长
时，M 位于R 的中点，理想电压表的指针位于表盘中央。当P 端电势高于Q 端时，
指针位于表盘右侧。将加速度计固定在水平运动的被测物体上，则下列说法正确
的是( )
A．若M 位于R 的中点右侧，P 端电势低于Q 端
B．电压表的示数随物体加速度的增大而增大，但不成正比
C．若电压表指针位于表盘左侧，则物体速度方向向右
D．若电压表指针位于表盘左侧，则物体加速度方向向右
【答案】 D
【解析】 由
意可知，
题
M 位于R 中点位置
与两
源
的
相等，
时
电
间
电势
设R 的
中点
零，
电势为
则M 位于R 的中点右
，
侧P 端
高于
电势
Q 端
，
电势A
；由欧姆
错误
定律及
阻定律可知，
电
P 端与Q 端
差与指
偏离
电势
针
R 中点的距离x 成正比，B 错
；已知
表指
位于表
左
，只能确定加速度的方向，不能确定速度的方向
误
电压
针
盘
侧
，
C
；已知
表指
位于表
左
，滑
左
簧
、右
簧伸
，滑
错误
电压
针
盘
侧
块
侧弹
压缩
侧弹
长
块
所受合力向右，故物体加速度方向向右，D 正确。
14.(多选)(2024·福建福州模拟)三峡大坝是目前世界上最大的水力发电站，装
机容量达2 250 万千瓦，年发电量1 000 亿千瓦时。发电机发电的原理可作如图简
化：KLMN 是一个放在匀强磁场中的矩形导线框，线框绕垂直于磁场的固定轴以
角速度ω 沿逆时针方向(俯视)匀速转动。当MN 边与磁场方向的夹角为30°时开始
计时(图示位置)，此时导线框中产生的电动势为E。下列说法正确的是( )
A．t＝0 时刻，电流沿KNMLK 方向
B．t＝时刻，穿过线框的磁通量变化率最大
C．该交流电动势的有效值为E
D．该交流电动势瞬时值表达式为e＝Ecos
【答案】 AD
【解析】 根据楞次定律，感
流的方向
是阻碍
圈磁通量的
化，而
应电
总
线
变
t＝
0
刻，
时
MN
与磁
方向的
角
边
场
夹
为30°，并且沿逆
方向
时针
(俯视)匀速
，向右
转动
的磁通量将要增大，所以感
流
生的磁
方向向左，感
流沿
应电
产
场
应电
KNMLK 方向
故A 正确；t＝
刻，
的角度
时
转过
为θ＝ωt＝ω＝，所以此
圈平面与磁
方向垂
时线
场
直，穿
框的磁通量最大，但是磁通量
化率最小，故
过线
变
B
；矩形
框面
错误设
导线
积为S，
交流
的有效
与峰
的关系
该
电动势
值
值电动势
为E 有＝，当MN
与磁
方
边
场
向的
角
夹
为30°
的感
时
应电动势为E1＝BSωcos 30°＝BSω＝E，而
峰
电动势
值为Em
＝BSω＝2＝E，交流
的有效
该
电动势
值为E 有＝＝E，故C
；交流
瞬
错误该
电动势
时
表达式
值
为e＝Ecos，故D 正确。故选AD。
15.(2024·四川遂宁模拟)如图甲所示“日”字形理想变压器，当原线圈ab 通以
交变电流时，线圈中的磁通量只有通过右侧铁芯，剩余部分通过中间的“铁芯桥”
当原线圈ab 通以如图乙所示的交变电流时，电压表V 与电流表A2的示数分别为
11 V、5 A。已知图甲中定值电阻R＝22 Ω，电表均为理想电表。则( )
A．＝
B．＝
C．原线圈ab 中的输入电压u＝220sin 50πt(V)
D．电流表A1的示数为2.5 A
【答案】 D
【解析】 根据
甲可知
题图
，穿过n1
圈的磁通量与穿
线
过n2
圈的磁通量相等
线
，
则＝＝＝，故A 错误；根据
意有
题
U3＝I2R＝110 V，U1＝n1，U3＝n3，立解得
联
＝，
故B 错误；由
乙可知
图
Em＝220 V，T＝2×10－2 s，ω＝＝100 rad/s，由
乙可知
题图
原
圈
线
ab 中的
入
输
电压U＝emsint＝220sin 100πt(V)，故C 错误；由理想
器
变压
输
入功率等于
出功率有
输
U1I1＝U3I2，解得I1＝2.5 A，故D 正确。
