2012年高考物理復(fù)習(xí) 交變電流 傳感器（二）

1、交變電流 傳感器（二）【疑難應(yīng)用】450OL例1（2011安徽）19如圖所示的區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。電阻為R、半徑為L(zhǎng)、圓心角為45的扇形閉合導(dǎo)線(xiàn)框繞垂直于紙面的O軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)（O軸位于磁場(chǎng)邊界）。則線(xiàn)框內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的有效值為A B C D答案：D解析：交流電流的有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)得出的，線(xiàn)框轉(zhuǎn)動(dòng)周期為T(mén)，而線(xiàn)框轉(zhuǎn)動(dòng)一周只有T/4的時(shí)間內(nèi)有感應(yīng)電流，則有，所以。D正確。例2（2011全國(guó)理綜）17.如圖，一理想變壓器原副線(xiàn)圈的匝數(shù)比為1：2；副線(xiàn)圈電路中接有燈泡，燈泡的額定電壓為220V，額定功率為22W；原線(xiàn)圈電路中接有電壓表和電流表。現(xiàn)閉合開(kāi)關(guān)，燈泡

2、正常發(fā)光。若用U和I分別表示此時(shí)電壓表和電流表的讀數(shù)，則（ ）A. B. C. D.解析：主要考查理想變壓器原副線(xiàn)圈電壓、電流與匝數(shù)的關(guān)系。U2=220V，根據(jù)U1：U2=n1:n2得，U1=110V。I2=P/U2=0.1A，根據(jù)I1：I2= n2：n1得I1=0.2A。所以正確答案是A。例3. （2010 全國(guó)卷2）19. 圖中為一理想變壓器，其原線(xiàn)圈與一電壓有效值不變的交流電源相連：P為滑動(dòng)頭?，F(xiàn)令P從均勻密繞的副線(xiàn)圈最底端開(kāi)始，沿副線(xiàn)圈勻速上滑，直至白熾燈L兩端的電壓等于其額定電壓為止。用表示流過(guò)原線(xiàn)圈的電流，表示流過(guò)燈泡的電流，表示燈泡兩端的電壓，表示燈泡消耗的電功率（這里的電流、電

3、壓均指有效值：電功率指平均值）。下列4個(gè)圖中，能夠正確反映相應(yīng)物理量的變化趨勢(shì)的是 答案：BC解析：副線(xiàn)圈是均勻密繞的且滑動(dòng)頭勻速上滑，說(shuō)明副線(xiàn)圈的匝數(shù)在均勻增大，由變壓器的變壓比，得均勻增大（k為單位時(shí)間增加的匝數(shù)），C正確。燈泡兩端的電壓由零增大時(shí)其電阻增大，描繪的伏安特曲線(xiàn)為B。燈泡的功率先增大的快（電阻?。┖笤龃蟮穆娮璐螅?，D錯(cuò)誤。原線(xiàn)圈功率等于燈泡功率是增大的，所以原線(xiàn)圈電流一定增大，A錯(cuò)誤。例4（2010 廣東）19.圖7是某種正弦式交變電壓的波形圖，由圖可確定該電壓的A.周期是0.01S B.最大值是311V C.有效值是220V D.表達(dá)式為U=220sin100t（V）

4、解析：由圖知：最大值Um=311V有效值周期T=0.02s 表達(dá)式 選BC。例5. （2009年四川卷）17.如圖甲所示，理想變壓器原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)比為10：1，R120 ，R230 ，C為電容器。已知通過(guò)R1的正弦交流電如圖乙所示，則A.交流電的頻率為0.02 HzB.原線(xiàn)圈輸入電壓的最大值為200 VC.電阻R2的電功率約為6.67 WD.通過(guò)R3的電流始終為零答案：C解析：根據(jù)變壓器原理可知原副線(xiàn)圈中電流的周期、頻率相同，周期為0.02s、頻率為50赫茲，A錯(cuò)。由圖乙可知通過(guò)R1的電流最大值為Im1A、根據(jù)歐姆定律可知其最大電壓為Um20V，再根據(jù)原副線(xiàn)圈的電壓之比等于匝數(shù)之比可知原線(xiàn)圈

5、輸入電壓的最大值為200 V、B錯(cuò)；因?yàn)殡娙萜饔型ń涣?、阻直流的作用，則有電流通過(guò)R3和電容器，D錯(cuò)；根據(jù)正弦交流電的峰值和有效值關(guān)系并聯(lián)電路特點(diǎn)可知電阻R2的電流有效值為I、電壓有效值為UUm/V，電阻R2的電功率為P2UIW、C對(duì)。例6. （2009年福建卷）16.一臺(tái)小型發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的正弦規(guī)律圖象如圖甲所示。已知發(fā)電機(jī)線(xiàn)圈內(nèi)阻為5.0，則外接一只電阻為95.0的燈泡，如圖乙所示，則A.電壓表的示數(shù)為220v B.電路中的電流方向每秒鐘改變50次C.燈泡實(shí)際消耗的功率為484w D.發(fā)電機(jī)線(xiàn)圈內(nèi)阻每秒鐘產(chǎn)生的焦耳熱為24.2J答案：D解析：電壓表示數(shù)為燈泡兩端電壓的有效值,

6、由圖像知電動(dòng)勢(shì)的最大值Em=V，有效值E=220V，燈泡兩端電壓，A錯(cuò)；由圖像知T=0.02S，一個(gè)周期內(nèi)電流方向變化兩次，可知1s內(nèi)電流方向變化100次，B錯(cuò)；燈泡的實(shí)際功率,C錯(cuò)；電流的有效值，發(fā)電機(jī)線(xiàn)圈內(nèi)阻每秒鐘產(chǎn)生的焦耳熱為，D對(duì)?！疽呻y檢測(cè)】一選擇題1（2011天津）4在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一矩形金屬線(xiàn)框繞與磁感線(xiàn)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 At =0.005s時(shí)線(xiàn)框的磁通量變化率為零Bt =0.01s時(shí)線(xiàn)框平面與中性面重合C線(xiàn)框產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)有效值為311VD線(xiàn)框產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)的頻率為100Hz2（2011山東）20.為保證用戶(hù)電壓穩(wěn)定在220

7、V，變電所需適時(shí)進(jìn)行調(diào)壓，圖甲為變壓器示意圖。保持輸入電壓不變，當(dāng)滑動(dòng)接頭P上下移動(dòng)時(shí)可改變輸出電壓。某此檢測(cè)得到用戶(hù)電壓隨時(shí)間t變化的曲線(xiàn)如圖乙所示。以下正確的是 （ ）A. B.C.為使用戶(hù)電壓穩(wěn)定在220V，應(yīng)將P適當(dāng)下移D.為使用戶(hù)電壓穩(wěn)定在220V，應(yīng)將P適當(dāng)上移3（2010 天津卷）7.為探究理想變壓器原、副線(xiàn)圈電壓、電流的關(guān)系，將原線(xiàn)圈接到電壓有效值不變的正弦交流電源上，副線(xiàn)圈連接相同的燈泡L1、L2，電路中分別接了理想交流電壓表V1、V2和理想交流電流表A1，A2，導(dǎo)線(xiàn)電阻不計(jì)，如圖所示。當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后 A. A1示數(shù)變大，A1與A2示數(shù)的比值不變B. A1示數(shù)變大，A1與A2

8、示數(shù)的比值變大C. V2示數(shù)變小，V1與V2示數(shù)的比值變大D. V2示數(shù)不變，V1與V2示數(shù)的比值不變4.（2010 重慶卷）17.輸入電壓為220V，輸出電壓為36V的變壓器副線(xiàn)圓燒壞，為獲知此變壓器原、副線(xiàn)圈匝數(shù)，某同學(xué)拆下燒壞的副線(xiàn)圈，用絕緣導(dǎo)線(xiàn)在鐵芯上新繞了5匝線(xiàn)圈，如題17圖所示，然后將原線(xiàn)圈接到220V交流電源上，測(cè)得新繞線(xiàn)圈的端電壓為1V，按理想變壓器分析，該變壓器燒壞前的原、副線(xiàn)圈匝數(shù)分別為：A 1100、360 B 1100、180 C 2200、180 D 220、3605（2010 江蘇卷）7.在如圖多事的遠(yuǎn)距離輸電電路圖中，升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器，發(fā)電廠(chǎng)的

9、輸出電壓和輸電線(xiàn)的電阻均不變，隨著發(fā)電廠(chǎng)輸出功率的增大，下列說(shuō)法中正確的有A升壓變壓器的輸出電壓增大B降壓變壓器的輸出電壓增大C輸電線(xiàn)上損耗的功率增大D輸電線(xiàn)上損耗的功率占總功率的比例增大6（2010 福建卷）13中國(guó)已投產(chǎn)運(yùn)行的1000kV特高壓輸電是目前世界上電壓最高的輸電工程。假設(shè)甲、乙兩地原采用500kV的超高壓輸電，輸電線(xiàn)上損耗的電功率為P。在保持輸送電功率和輸電線(xiàn)電阻都不變的條件下，現(xiàn)改用1000kV特高壓輸電，若不考慮其他因素的影響，則輸電線(xiàn)上損耗的電功率將變?yōu)锳P/4 BP/2 C2P D4P7.（2010 山東卷）19一理想變壓器原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)比為10：1，原線(xiàn)圈輸入電壓的

10、變化規(guī)律如圖甲所示，副線(xiàn)圈所接電路如圖乙所示，P為滑動(dòng)變阻器的觸頭。 A副線(xiàn)圈輸出電壓的頻率為50Hz B副線(xiàn)圈輸出電壓的有效值為31V CP向右移動(dòng)時(shí)，原、副線(xiàn)圈的電流比減小 DP向右移動(dòng)時(shí)，變壓器的輸出功率增加 8（2010 浙江卷）17. 某水電站，用總電阻為2.5的輸電線(xiàn)輸電給500km外的用戶(hù)，其輸出電功率是3106KW?，F(xiàn)用500kV電壓輸電，則下列說(shuō)法正確的是A. 輸電線(xiàn)上輸送的電流大小為2105AB. 輸電線(xiàn)上由電阻造成的損失電壓為15kVC. 若改用5kV電壓輸電，則輸電線(xiàn)上損失的功率為9108KWD. 輸電線(xiàn)上損失的功率為PU2/r，U為輸電電壓，r為輸電線(xiàn)的電阻9（200

11、9年廣東物理）9圖為遠(yuǎn)距離高壓輸電的示意圖。關(guān)于遠(yuǎn)距離輸電，下列表述正確的是A增加輸電導(dǎo)線(xiàn)的橫截面積有利于減少輸電過(guò)程中的電能損失B高壓輸電是通過(guò)減小輸電電流來(lái)減小電路的發(fā)熱損耗C在輸送電壓一定時(shí)，輸送的電功率越大，輸電過(guò)程中的電能損失越小D高壓輸電必須綜合考慮各種因素，不一定是電壓越高越好10（2009年江蘇物理）6如圖所示，理想變壓器的原、副線(xiàn)圈匝數(shù)比為1：5，原線(xiàn)圈兩端的交變電壓為 氖泡在兩端電壓達(dá)到100V時(shí)開(kāi)始發(fā)光，下列說(shuō)法中正確的有 A開(kāi)關(guān)接通后，氖泡的發(fā)光頻率為100Hz B開(kāi)關(guān)接通后，電壓表的示數(shù)為100 V C開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后，電壓表的示數(shù)變大 D開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后，變壓器的輸出功率不變1

12、1（2009年海南物理）9一臺(tái)發(fā)電機(jī)最大輸出功率為4000kW,電壓為4000V，經(jīng)變壓器升壓后向遠(yuǎn)方輸電。輸電線(xiàn)路總電阻到目的地經(jīng)變壓器降壓，負(fù)載為多個(gè)正常發(fā)光的燈泡（220V、60W）。若在輸電線(xiàn)路上消耗的功率為發(fā)電機(jī)輸出功率的10%,變壓器和的耗損可忽略，發(fā)電機(jī)處于滿(mǎn)負(fù)荷工作狀態(tài)，則A原、副線(xiàn)圈電流分別為和20AB原、副線(xiàn)圈電壓分別為和220VC和的變壓比分別為1：50和40：1D有盞燈泡（220V、60W）正常發(fā)光12（2009年寧夏卷）19.如圖所示，一導(dǎo)體圓環(huán)位于紙面內(nèi)，O為圓心。環(huán)內(nèi)兩個(gè)圓心角為90的扇形區(qū)域內(nèi)分別有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小相等，方向相反且均與紙面垂直。導(dǎo)

13、體桿OM可繞O轉(zhuǎn)動(dòng)，M端通過(guò)滑動(dòng)觸點(diǎn)與圓環(huán)良好接觸。在圓心和圓環(huán)間連有電阻R。桿OM以勻角速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，t=0時(shí)恰好在圖示位置。規(guī)定從a到b流經(jīng)電阻R的電流方向?yàn)檎?，圓環(huán)和導(dǎo)體桿的電阻忽略不計(jì)，則桿從t=0開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中，電流隨變化的圖象是13（2009年山東卷）19某小型水電站的電能輸送示意圖如下。發(fā)電機(jī)的輸出電壓為200V，輸電線(xiàn)總電阻為r，升壓變壓器原副線(xiàn)圈匝數(shù)分別為n，n2。降壓變壓器原副線(xiàn)匝數(shù)分別為n3、n4（變壓器均為理想變壓器）。要使額定電壓為220V的用電器正常工作，則ABC升壓變壓器的輸出電壓等于降壓變壓器的輸入電壓D升壓變壓器的輸出功率大于降壓變壓器的輸入功率二填空

14、題14（2011海南）11.如圖：理想變壓器原線(xiàn)圈與10V的交流電源相連，副線(xiàn)圈并聯(lián)兩個(gè)小燈泡a和b，小燈泡a的額定功率為0.3w，正常發(fā)光時(shí)電阻為30可，已知兩燈泡均正常發(fā)光，流過(guò)原線(xiàn)圈的電流為0.09A，可計(jì)算出原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)比為_(kāi)，流過(guò)燈泡b的電流為_(kāi)A,15（2009年天津卷） 9.（6分）（1）如圖所示，單匝矩形閉合導(dǎo)線(xiàn)框abcd全部處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線(xiàn)框面積為S，電阻為R。線(xiàn)框繞與cd邊重合的豎直固定轉(zhuǎn)軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線(xiàn)框中感應(yīng)電流的有效值I= 。線(xiàn)框從中性面開(kāi)始轉(zhuǎn)過(guò)的過(guò)程中，通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)橫截面的電荷量q= 。16（2009年海南）12鉗型表的工作原理如圖所示。當(dāng)通有交流電的導(dǎo)線(xiàn)從環(huán)形鐵芯的中間穿過(guò)時(shí)，與繞在鐵芯上的線(xiàn)圈相連的電表指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)。由于通過(guò)環(huán)形鐵芯的磁通量與導(dǎo)線(xiàn)中的電流成正比，所以通過(guò)偏轉(zhuǎn)角度的大小可以測(cè)量導(dǎo)線(xiàn)中的電流。日常所用交流電的頻率在中國(guó)和英國(guó)分別為50Hz和60Hz?，F(xiàn)用一鉗型電流表在中國(guó)測(cè)量某一電流，電表讀數(shù)為10A；若用同一電表在英國(guó)測(cè)