選擇題專練8交變電流變壓器遠(yuǎn)距離輸電

1、8.交變電流變壓器遠(yuǎn)距離輸電1(多選)(2015年邯鄲模擬)電阻為1 的某矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動時，產(chǎn)生的正弦式交變電流的it圖線如圖中圖線a所示；調(diào)整線圈的轉(zhuǎn)速后，該線圈中產(chǎn)生的正弦式交變電流的it圖線如圖線b所示以下關(guān)于這兩個正弦式交變電流的說法正確的是()At0時刻穿過線圈的磁通量均為零B線圈先后兩次的轉(zhuǎn)速之比為32C圖線a對應(yīng)的交變電流的電動勢的有效值為5 VD圖線b對應(yīng)的交變電流的電動勢的最大值為5 V解析：在t0時刻，線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流均為0，則穿過線圈的磁通量最大，選項(xiàng)A錯誤；由圖象可得兩電流的周期之比為23，則線圈先后兩次的轉(zhuǎn)速之比為32，選項(xiàng)

2、B正確；圖線a對應(yīng)的交變電流的電動勢的最大值為10 V，有效值為5 V，選項(xiàng)C正確；由EmBS可知，故EmbEma，圖線b對應(yīng)的交變電流的電動勢的最大值約為6.67 V，選項(xiàng)D錯誤答案：BC2圖甲中的變壓器為理想變壓器，原線圈的匝數(shù)n1與副線圈的匝數(shù)n2之比為101.變壓器的原線圈接圖乙所示的正弦交變電壓，兩個阻值為11 的定值電阻串聯(lián)接在副線圈兩端，電壓表均為理想電表，則()A通過定值電阻的交變電流的頻率為0.5 HzB當(dāng)t1102 s時，電壓表V1示數(shù)為零C當(dāng)t1.5102 s時，電壓表V2示數(shù)為11 VD原線圈的輸入功率為44 W解析：由題圖乙知T0.02 s，所以f50 Hz，變壓器不

3、改變電流的頻率，所以通過定值電阻的交變電流的頻率為50 Hz，A錯誤；電壓表測量電壓的有效值，所以U1220 V，B錯誤；由變壓器中的變壓原理得副線圈兩端的電壓U2U1220 V22 V，電壓表V2的示數(shù)為UU211 V，C正確；變壓器輸入功率取決于輸出功率，所以P輸入P輸出 W22 W，故D錯誤答案：C3. (多選)如圖甲所示為一發(fā)電機(jī)原理圖，產(chǎn)生的交變電流接理想變壓器的原線圈，原、副線圈匝數(shù)比為221，副線圈輸出的電動勢e隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示，發(fā)電機(jī)線圈電阻忽略不計(jì)，則()A在t0.01 s時刻，穿過發(fā)電機(jī)線圈的磁通量為最大B發(fā)電機(jī)線圈中瞬時電動勢的表達(dá)式為e132sin 50t

4、VC若僅使發(fā)電機(jī)線圈的轉(zhuǎn)速增大一倍，則變壓器副線圈輸出電壓的頻率增大一倍，而電壓最大值不變D若僅使發(fā)電機(jī)線圈的轉(zhuǎn)速增大一倍，則變壓器副線圈輸出電壓的頻率和最大值都增大一倍解析：根據(jù)題圖乙可知，在t0.01 s時刻，發(fā)電機(jī)線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的瞬時值為零，穿過線圈的磁通量的改變率為零，磁通量最大，選項(xiàng)A正確；根據(jù)變壓器原理可知，原、副線圈中電流的周期、頻率相同，由題圖乙知，周期T0.02 s，角速度100 rad/s，所以副線圈輸出的電動勢e6sin 100t V，原線圈輸入的瞬時電動勢e132sin 100t V，選項(xiàng)B錯誤；若僅使發(fā)電機(jī)線圈的轉(zhuǎn)速n增大一倍，根據(jù)關(guān)系式fn、2n以及EmNBS

5、可知，變壓器原線圈輸入電壓(或副線圈輸出電壓)的頻率和最大值都增大一倍，所以選項(xiàng)C錯誤，D正確答案：AD4圖甲為理想變壓器，其原、副線圈的匝數(shù)比為41，原線圈接圖乙所示的正弦交變電流圖中RT為阻值隨溫度升高而減小的熱敏電阻，R1為定值電阻，電壓表和電流表均為理想電表下列說法正確的是()A圖乙所示電壓的瞬時值表達(dá)式為u51sin 50t (V)B變壓器原、副線圈中的電流之比為14C變壓器輸入、輸出功率之比為14DRT處溫度升高時，電壓表和電流表的示數(shù)均變大解析：題圖乙所示電壓的瞬時值表達(dá)式為u51sin 100t (V)，故A選項(xiàng)錯誤；根據(jù)理想變壓器的原理可知，原、副線圈中的電流之比與匝數(shù)成反比

6、，輸入、輸出功率相等，所以B選項(xiàng)正確，C選項(xiàng)錯誤；RT處溫度升高時，電壓表示數(shù)不變，電流表示數(shù)變大，所以D選項(xiàng)錯誤答案：B5(多選)(2015年東北三校聯(lián)考)如圖所示，空間有范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場，磁場方向豎直向下，在其間豎直放置兩個彼此正對的相同的金屬圓環(huán)，兩環(huán)間距為L，用外力使一根長度也為L的金屬桿沿環(huán)勻速率運(yùn)動，用導(dǎo)線將金屬桿和外電阻相連，整個過程中只有金屬桿切割磁感線已知磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，圓環(huán)半徑為R，金屬桿轉(zhuǎn)動的角速度為，金屬桿和外電阻的阻值均為r，其他電阻不計(jì)，則()A當(dāng)金屬桿從圓環(huán)最高點(diǎn)向最低點(diǎn)轉(zhuǎn)動的過程中，流過外電阻的電流先變大后變小B當(dāng)金屬桿從圓環(huán)最高點(diǎn)向最低點(diǎn)轉(zhuǎn)動的過程中

7、，流過外電阻的電流先變小后變大C流過外電阻電流的有效值為D流過外電阻電流的有效值為解析：從金屬桿在圓環(huán)的最高點(diǎn)開始計(jì)時，金屬桿切割磁感線的速度vR，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢eBLvcos tBLRcos t，當(dāng)金屬桿從最高點(diǎn)運(yùn)動到最低點(diǎn)的過程中，電動勢先變小后變大，流過外電阻的電流先變小后變大，選項(xiàng)B正確；電動勢的有效值E，電流的有效值I，選項(xiàng)C正確答案：BC6如圖所示的區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場，磁場的邊界由x軸和y2sin(x)曲線圍成(x2 m)現(xiàn)把邊長為2 m的正方形單匝線框以水平速度v10 m/s勻速地拉過該磁場區(qū)域，磁場區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.4 T，線框的電阻R0.5 ，不計(jì)一切摩擦阻力，則()A

8、水平拉力F的最大值為8 NB拉力F的最大功率為12.8 WC拉力F要做25.6 J的功才能讓線框通過此磁場區(qū)D拉力F要做12.8 J的功才能讓線框通過此磁場區(qū)解析：線框穿過磁場區(qū)域時，BC或AD邊切割磁感線的有效長度為y，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢eByv2Bvsin(vt)，線框所受的安培力F，當(dāng)y2 m時，安培力最大，且最大值Fm N12.8 N，拉力的最大功率PmFmv128 W，選項(xiàng)A、B錯誤；由能量守恒定律可知，線圈通過磁場區(qū)域拉力做的功等于電阻產(chǎn)生的熱量，即WQI2Rtt()2 J25.6 J，選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)D錯誤答案：C7(2015年東城模擬)如圖所示，理想變壓器原線圈a、b兩端接正弦式

9、交變電壓u，u220sin 100t(V)，原、副線圈的匝數(shù)比n1n2101，電壓表接在副線圈c、d兩端，輸電線的等效電阻為R，原來開關(guān)S是斷開的則當(dāng)S閉合一段時間后()A電壓表示數(shù)不變，示數(shù)為22 VB電壓表示數(shù)不變，示數(shù)為220 VC燈泡L兩端的電壓將變大D電流表示數(shù)一定為0解析：當(dāng)S閉合一段時間后，電壓表示數(shù)不變，由得U2U1220 V22 V，即電壓表示數(shù)為22 V，選項(xiàng)A正確，B錯誤S閉合后有交變電流通過電容器和電流表，電流表示數(shù)不為零，D錯誤S閉合后，電容器與燈泡L并聯(lián)的電阻減小，由于U2不變，所以燈泡L兩端的電壓將變小，C錯誤答案：A8(2015年天津五區(qū)調(diào)研)夏季來臨，空調(diào)、冷

10、風(fēng)機(jī)等大功率電器使用增多，用戶消耗的功率增大如圖所示，發(fā)電廠的輸出電壓U1和輸電線的電阻、理想變壓器均不變，則下列說法正確的是()A變壓器的輸出電壓U2增大，且U2U1B變壓器的輸出電壓U4增大，且U4U3C輸電線損耗的功率占總功率的比例減小D輸電線損耗的功率增大解析：由于發(fā)電廠的輸出電壓U1和輸電線的電阻、理想變壓器均不變，變壓器的輸出電壓U2不變，選項(xiàng)A錯誤大功率電器使用增多，用戶消耗的功率增大，輸電線電流增大，輸電線損耗的功率增大，輸電線損失電壓增大，變壓器的輸出電壓U4減小，選項(xiàng)B錯誤，D正確輸電線損耗的功率占總功率的比例增大，選項(xiàng)C錯誤答案：D9(多選)(2015年景德鎮(zhèn)模擬)如圖所

11、示，一自耦變壓器(可看做理想變壓器)輸入端AB間加一正弦式交變電壓，在輸出端CD間接燈泡和滑動變阻器轉(zhuǎn)動滑片P可以改變副線圈的匝數(shù)，移動滑片Q可以改變接入電路電阻的阻值則()A只將P逆時針轉(zhuǎn)動，燈泡變亮B只將P順時針轉(zhuǎn)動，燈泡變亮C只將Q向上移動，燈泡亮度不變D只將Q向下移動，燈泡變亮解析：只將P逆時針轉(zhuǎn)動，輸出端匝數(shù)增多，輸出電壓增大，燈泡變亮，選項(xiàng)A正確，B錯誤只將Q向上移動，燈泡亮度不變，選項(xiàng)C正確，D錯誤答案：AC10.(多選)如圖所示，矩形線圈面積為0.1 m2，匝數(shù)為100，繞OO軸在磁感應(yīng)強(qiáng)度為T的勻強(qiáng)磁場中以角速度5 rad/s勻速轉(zhuǎn)動從圖示位置開始計(jì)時，理想變壓器原、副線圈的

12、匝數(shù)分別為n1、n2，兩電表均為理想電表，電阻R50 ，其他電阻不計(jì)，下列判斷正確的是()A在t0.1 s時，穿過線圈的磁通量最大Bn1/n21/5時，變壓器輸入功率為50 WCP向上移動時，電壓表示數(shù)變大DP向上移動時，電流表示數(shù)變小解析：由T0.4 s，因此經(jīng)過0.1 s，線圈轉(zhuǎn)動了四分之一周期，此時線圈平面與磁場磁感線平行，穿過線圈的磁通量為零，A錯誤；由于EmNBS10 V，故原線圈輸入電壓的有效值為10 V，當(dāng)n1/n21/5時，由得輸出電壓為50 V，則P50 W，B正確；P向上移動時，副線圈接入的匝數(shù)變小，輸出電壓變小，電壓表示數(shù)變小，輸出電流變小，由原、副線圈電流與匝數(shù)的關(guān)系可

13、知，電流表示數(shù)減小，C錯誤，D正確答案：BD11.(2015年懷化一模)如圖，是一個小型電風(fēng)扇電路簡圖，其中理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為n，原線圈接電壓為U的交流電源，輸出端接有一只電阻為R的燈泡L和風(fēng)扇電動機(jī)D，電動機(jī)線圈電阻為r.接通電源后，電風(fēng)扇正常運(yùn)轉(zhuǎn)，測出通過風(fēng)扇電動機(jī)的電流為I，則下列說法正確的是()A風(fēng)扇電動機(jī)D兩端的電壓為IrB理想變壓器的輸入功率為C風(fēng)扇電動機(jī)D輸出的機(jī)械功率為I2rD若電風(fēng)扇由于機(jī)械故障被卡住，則通過原線圈的電流為解析：風(fēng)扇正常運(yùn)轉(zhuǎn)，為非純電阻電路，風(fēng)扇電動機(jī)的兩端電壓uIr，選項(xiàng)A錯誤根據(jù)原副線圈匝數(shù)比等于電壓比可得n，副線圈電壓U2，副線圈電流I2I

14、IL，根據(jù)電流與匝數(shù)成反比，可得原線圈電流I1，理想變壓器輸入功率等于UI1，選項(xiàng)B錯誤風(fēng)扇電動機(jī)D輸出的機(jī)械功率為總功率減去熱功率即U2II2rI2r，選項(xiàng)C正確若電風(fēng)扇由于機(jī)械故障被卡住，則風(fēng)扇變?yōu)榧冸娮?，此時副線圈電流I2，原線圈電流I1，選項(xiàng)D正確答案：CD12.如圖所示，一個形線框處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中，OO為磁場的邊界現(xiàn)使線框以角速度繞軸OO勻速轉(zhuǎn)動，通過金屬轉(zhuǎn)軸和電刷與阻值為R的外電阻相連已知線框各邊長為L，總電阻為r，不計(jì)軸與電刷的電阻，則電路中電流的有效值為()A.B.C. D.解析：線框勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大值EmBLvBLLBL2，由于是有界磁場且初始

15、時刻產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為零，則產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢隨時間變化規(guī)律如圖所示，則T，可得E有，則電流有效值為I有，D正確答案：D13(多選)如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比是501，b是原線圈的中心抽頭，圖中電表均為理想的交流電表，定值電阻R10 ，其余電阻不計(jì)從某時刻開始經(jīng)c、d兩端給原線圈加上如圖乙所示的交變電壓，則下列說法正確的是()A當(dāng)單刀雙擲開關(guān)與a連接時，電壓表的示數(shù)為4.4 VB當(dāng)單刀雙擲開關(guān)與a連接且t0.01 s時，電流表的示數(shù)為零C當(dāng)單刀雙擲開關(guān)由a撥向b時，原線圈的輸入功率變大D當(dāng)單刀雙擲開關(guān)由a撥向b時，副線圈輸出電壓的頻率變?yōu)?5 Hz解析：由圖象可知，電壓的最大值為2

16、20 V，交變電壓的周期為2102 s，所以交變電壓的頻率為f50 Hz，交變電壓的有效值為220 V，根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比可知，當(dāng)單刀雙擲開關(guān)與a連接時，副線圈的電壓為4.4 V，電流表示數(shù)為電流的有效值，不隨時間的變化而變化，所以電流表的示數(shù)為0.44 A，所以A正確，B錯誤當(dāng)單刀雙擲開關(guān)由a撥向b時，原線圈的匝數(shù)變小，所以副線圈輸出的電壓要變大，電阻R上消耗的功率變大，原線圈的輸入功率也要變大，所以C正確變壓器不會改變電流的頻率，所以副線圈輸出電壓的頻率仍為50 Hz，所以D錯誤答案：AC14.(多選)如圖所示，N匝矩形導(dǎo)線框以角速度在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中繞軸OO勻速轉(zhuǎn)動，線框面積

17、為S，線框的電阻、電感均不計(jì)，外電路接有電阻R、理想交流電流表A 和二極管D.二極管D具有單向?qū)щ娦?，即正向電阻為零，反向電阻無窮大下列說法正確的是()A交流電流表的示數(shù)INBSB一個周期內(nèi)通過R的電荷量qCR兩端電壓的有效值U NBSD圖示位置電流表的示數(shù)為0解析：設(shè)回路中電流的有效值為I，由電流的熱效應(yīng)可知，()2RTI2RT，I，A正確，D錯誤電阻R兩端電壓UIR，C錯誤一個周期內(nèi)通過R的電荷量q，B正確答案：AB15(多選)(2015年江西省景德鎮(zhèn)模擬)如圖所示，一理想變壓器原線圈匝數(shù)為n11 000匝，副線圈匝數(shù)為n2200匝，將原線圈接在u200sin 100t(V)的交變電壓上，副線圈上電阻R和理想交流電壓表并聯(lián)接入電路，現(xiàn)在A、B兩點(diǎn)間接入不同的電子元件，則下列說法正確的是()A在A、B兩點(diǎn)間串聯(lián)一只電阻R，穿過鐵芯的磁通量的最大變化率為0.2 Wb/sB在A、B兩點(diǎn)間接入理想二極管