專題9交變電流與傳感器

1、物理專題九交變電流與傳感器一、選擇題1一個電爐上“220V1.5 kW”，那么為了使它正常工作，所使用的正弦交流電應是( ) A電壓最大值為220V，電流最大值約為9.6A B電壓最大值為311V，電流最大值約為6.8A C電壓有效值為220V，電流有效值約為6.8A D電壓有效值為311V，電流有效值約為9.6A2照明供電線路的路端電壓基本上是保持不變的，可是我們在晚上七八點鐘用電高峰時開燈，電燈比深夜時要暗些，這是因為此時( )A總電阻比深夜時大，干路電流小，每盞燈分到的電壓就小B總電阻比深夜時大，干路電流小，每一支路的電流就小C總電阻比深夜時小，干路電流大，輸電線上損失電壓大D干路電流一

2、定，支路比深夜時多，分去了一部分電流3如圖所示，在鐵芯上下分別繞有匝數(shù)n1=800和n2=200的兩個線圈，上線圈兩端與u =51sin 314t V的交流電源相連，將下線圈兩端接交流電壓表，則交流電壓表的讀數(shù)可能是( )A 2.0 V B 9.0 V C 12.7 V D 144.0 V4一個矩形線圈在勻強磁場中轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的交流電動勢為關于這個交變電流，下列說法中正確的是A交變電流的頻率為100HzB電動勢的有效值為220VC電動勢的峰值約為311VDt=0時，線圈平面與中性面垂直5如圖,實驗室一臺手搖交流發(fā)電機,內(nèi)阻r=1.0,外接R=9.0的電阻。閉合開關S，當發(fā)電機轉(zhuǎn)子以某一轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動

3、時，產(chǎn)生的電動勢，則( )A該交變電流的頻率為10HzB該電動勢的有效值為C外接電阻R所消耗的電功率為10WD電路中理想交流電流表的示數(shù)為1.0A62008年1月10日開始的低溫雨雪冰凍造成我國部分地區(qū)嚴重災害，其中高壓輸電線因結冰而損毀嚴重。此次災害牽動億萬人的心。為清除高壓輸電線上的凌冰，有人設計了這樣的融冰思路：利用電流的熱效應除冰。若在正常供電時，高壓線上送電電壓為U，電流為I，熱損耗功率為；除冰時，輸電線上的熱耗功率需變?yōu)?，則除冰時（認為輸電功率和輸電線電阻不變）（ ）A輸電電流為舌 B輸電電流為C輸電電壓為 D輸電電壓為7一個矩形線圈在勻強磁場中轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的交變電壓e=311si

4、n100t（U），那么( )A該交變電壓的頻率為50Hz B當t=0時，線圈平面恰好與中性面重合C當t=（s）時，e有最大值 D該交變電壓的有效值為311V8關于線圈在勻強磁場中轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的交變電流,下列說法中正確的是( )A線圈每經(jīng)過中性面一次,感應電流方向改變一次，感應電動勢方向不變B線圈每轉(zhuǎn)動一周,感應電流方向就改變一次C線圈平面每經(jīng)過中性面一次,感應電流和感應電動勢方向都要改變一次 D線圈轉(zhuǎn)動一周,感應電流和感應電動勢方向都要改變一次9一理想變壓器的原線圈上接有正弦交變電壓，其最大值保持不變，副線圈接有可調(diào)電阻R。設原線圈的電流為I1，輸入功率為P1，副線圈的電流為I2，輸出功率為P2。

5、當R增大時 ( ) AI1減小，P1增大 BI1減小，P1減小 CI2增大，P2減小 DI2增大，P2增大10如圖所示，A1和A2是完全相同的燈泡，線圈L的電阻可以忽略，下列說法中正確的是（ ）A合上開關K接通電路時，A2始終比A1亮B合上開關K接通電路時，A2先亮，A1后亮，最后一樣亮C斷開開關K切斷電路時，A2先熄滅，A1過一會兒才熄滅D斷開開關K切斷電路時，A1先熄滅，A2過一會兒才熄滅11一水平放置的平行板電容器的兩極板間距為d，極板分別與電池兩極相連，上極板中心有一小孔(小孔對電場的影響可忽略不計)。小孔正上方處的P點有一帶電粒子，該粒子從靜止開始下落，經(jīng)過小孔進入電容器，并在下極板

6、處(未寫極板接觸)返回。若將下極板向上平移，則從P點開始下落的相同粒子將( )A打到下極板上B在下極板處返回C在距上極板處返回D在距上極板d處返回12如圖甲所示，理想變壓器原副線圈的匝數(shù)比為10:1，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R=l0，其余電阻均不計，從某時刻開始在原線圈cd兩端加上如圖乙所示的交變電壓，則下列說法中正確的是( ) A當單刀雙擲開關與a連接時，電壓表的示數(shù)為22VB當單刀雙擲開關與a連接且t=0.0ls時，電流表示數(shù)為零 C當單刀雙擲開關由a拔向b時，原線圈的輸入功率變大D當單刀雙擲開關由a撥向b時，副線圈輸出電壓的頻 率變?yōu)?5Hz13如圖所示

7、，接于理想變壓器中的四個 規(guī)格相同的燈泡都正常發(fā)光，那么，理想變壓器的匝數(shù)比n1：n2：n3為( )A1：1：1B3：2：1C 6：2：1D 2：2：114美同科學家Willard SBoyle與George ESmith因電荷耦合器件(CCD)的重要發(fā)明榮獲2009年度諾貝爾物理學獎，CCD是將光學量轉(zhuǎn)變成電學量的傳感器下列器件可作為傳感器的有( )A發(fā)光二極管 B熱敏電阻C霍爾元件 D于電池二、實驗題15圖甲為某同學研究自感現(xiàn)象的實驗電路圖，用電流傳感器顯示器各時刻通過線圈L的電流。電路中電燈的電阻R1=6.0，定值電阻R=2.0，AB間電壓U=6.0 V。開關S原來閉合，電路處于穩(wěn)定狀態(tài)

8、， 在t1=1.0×103 s時刻斷開關S，此時刻前后電流傳感器顯示的電流隨時間變化的圖線如圖乙所示。則線圈L的直流電阻RL=_；斷開開關后通過電燈的電流方_ (填“向左”或“向右”)；在t2=1.6×103 s時刻線圈L中的感應電動勢的大小為_三、大題16如圖所示，質(zhì)量M2kg的滑塊套在光滑的水平軌道上，質(zhì)量m=1kg的小球通過長L=0.5m的輕質(zhì)細桿與滑塊上的光滑軸O連接，小球和輕桿可在豎直平面內(nèi)繞O軸自由轉(zhuǎn)動，開始輕桿處于水平狀態(tài)，現(xiàn)給小球一個豎直向上的初速度v0=4 m/s，g取10m/s2。（1）若鎖定滑塊，試求小球通過最高點P時對輕桿的作用力大小和方向。（2）若

9、解除對滑塊的鎖定，試求小球通過最高點時的速度大小。（3）在滿足（2）的條件下，試求小球擊中滑塊右側軌道位置點與小球起始位置點間的距離。17某小型實驗水電站輸出功率是20 kW，輸電線路總電阻是60 。（10分） (1)若采用380V輸電，求輸電線路損耗的功率； (2)若改用5 000 V高壓輸電，用戶端利用的變壓器降壓，求用戶得到的電壓。18某輛以蓄電池為驅(qū)動能源的環(huán)保汽車，總質(zhì)量m=3×103 kg。當它在水平路面上以=36 km/h的速度勻速行駛時，驅(qū)動電機的輸入電流I=50 A，電壓U=300 V。 (1)求驅(qū)動電機的輸入功率P電； (2)若驅(qū)動電機能夠?qū)⑤斎牍β实?0轉(zhuǎn)化為用

10、于牽引汽車前進的機械功率P機，求汽車所受阻力與車重的比值(g取10 m/s2)； (3)設想改用太陽能電池給該車供電，其他條件不變，求所需太陽能電池板的最小面積；結合計算結果，簡述你對該設想的思考。 已知太陽輻射的總功率P0=4×1026 W，太陽到地球的距離r=1.5×1011m，太陽光傳播到達地面的過程中大 約有30的能量損耗，該車所用太陽能電池的能量轉(zhuǎn)化效率約為15。19如圖所示，一個變壓器(可視為理想變壓器)的原線圈接在220 V的市電上，向額定電壓為1.80×104 V的霓虹燈供電，使它正常發(fā)光。為了安全，需在原線圈回路中接入熔斷器，使副線圈電路中電流超

11、過12 mA時，熔絲就熔斷。(1)熔絲的熔斷電流是多大?(2)當副線圈電路中電流為10mA時，變壓器的輸入功率是多大？萬卷物理答案專題九 交變電流與傳感器1.C2.B 3.解析：由得，其中，得，因此題中兩線圈并非處于理想狀態(tài)，會出現(xiàn)漏磁，所以交流電壓表的讀數(shù)小于9.0 V，故選項A正確。答案：A 【命題立意】本題考查了變壓器兩端電壓與線圈匝數(shù)的關系及有效值問題，知道電壓表讀數(shù)應為交流電的有效值，主要考查理解能力，屬容易題。4.BC5.D 6.D 7.ABC 8.C 9.B10.B 11.D 12.AC 【解析】原線圈輸入電壓的有效值為V=220V，當單刀雙擲開關與a連接時，=22V,A選項正確

12、；當t=0.01s時，電流表示數(shù)不為零，電流表測量的是有效值，B選項錯誤；當單刀雙擲開關由a撥向b時，=44V,輸出功率增大，原線圈的輸入功率也增大，此時輸出電壓的頻率不變，C選項正確，D選項錯誤。13. B 【解析】燈泡正常發(fā)光，可得,所以.由變壓器的電壓比公式，所以.同理，燈泡正常發(fā)光，功率相等，即.由，得，即.由得，即，所以。14.BC 【解析】熱敏電阻的阻值隨溫度的變化而變化，可以把溫度轉(zhuǎn)化為電學量，而霍爾元件可以把磁場的磁感應強度轉(zhuǎn)化為電學量，熱敏電阻和霍爾元件可作為傳感器，B.C正確。實驗題15. 向左 2.0 V 【解析】感線圈的電流I0= 1.5A 解得： 由自感知，電燈中的電

13、流方向為：向左 由圖讀出t= 1.6×10-3 s時流過電感線圈的電流I=0.2 A閉合電路歐姆定律E=I（RL+R+R1） 得 E=2.0 V 大題16.命題動向：本題綜合性強，對學生的能力要求較高，本題考查了機械能守恒及圓周運動的規(guī)律.動量守恒定律與能量守恒定律的綜合應用，解答本題的關鍵是模型的建立。解析：（1）設小球能通過最高點，且此時的速度為，在上升過程中，因只有重力做功，小球的機械能守恒。則 設小球到達最高點時，輕桿對小球的作用力為F，方向向下，則 由式，得 由牛頓第三定律可知，小球?qū)p桿的作用力大小為，方向豎直向上。 （2）解除鎖定后，設小球通過最高點時的速度為，此時滑塊的速度為V。在上升過程中，因系統(tǒng)在水平方向不受外力作用，水平方向的動量守恒。以水平向右的方向為正方向，有 在上升過程中，因只有重力做功，系統(tǒng)的機械能守恒，則 由式，得 （3）設小球擊中滑塊右側軌道的位置點與小球起始位置點間的距離為，滑塊向左移動的距離為，任意時刻小球的水平速度大小為，滑塊的速度大小為。由系統(tǒng)水平方向的動量守恒，得 將式兩邊同乘以，得 因式對任意時刻附近的微小間隔都成立，累積相加后，有 又 由式得 17.解：（1）輸電線上的電