交變電流和變壓器

1、 考點一 交變電流的產(chǎn)生和變化規(guī)律1在一小型交流發(fā)電機(jī)中，矩形金屬線圈abcd的面積為S，匝數(shù)為n，線圈總電阻為r，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，繞軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動（如圖甲所示），產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢隨時間的變化關(guān)系如圖乙所示，矩形線圈與阻值為R的電阻構(gòu)成閉合電路，下列說法中正確的是 ( ) A從t1到t3這段時間內(nèi)穿過線圈磁通量的變化量為零 B從t3到t4這段時間通過電阻R的電荷量為 Ct4時刻穿過線圈的磁通量的變化率大小為E0 Dt4時刻電阻R的發(fā)熱功率為2如圖所示，N匝矩形導(dǎo)線框以角速度繞對稱軸00勻速轉(zhuǎn)動，線框面積為S，線框電阻電感均不計，在00左側(cè)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，外電路接有

2、電阻R和理想電流表A，那么可以確定的是 ( ) A從圖示時刻起，線框產(chǎn)生的瞬時電動勢為e= NBSsint B電流表的示數(shù) CR兩端電壓有數(shù)值 D一個周期內(nèi)月的發(fā)熱量Q=3某興趣小組設(shè)計了一種發(fā)電裝置，如圖所示在磁板和圓柱狀鐵芯之間形成的兩磁場區(qū)域的圓心角均為，磁場均沿 半徑方向匝數(shù)為N的矩形線圈abcd的邊長a6b=cd =Lbc=ad =2L，線圈以角速度繞中心軸勻速轉(zhuǎn)動，bc邊和ad邊同時進(jìn)入磁場在磁場中，兩條邊所經(jīng)過處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B方向始終與兩邊的運(yùn)動方向垂直，線圈的總電阻為r，外接電阻為R則（ ）A線圈切割磁感線時，感應(yīng)電動勢的大小B線圈切割磁感線時，bc邊所受安培力的大小

3、C線圈旋轉(zhuǎn)一圈時，流過電阻R的凈電荷量為零D外力做功的平均功率為如圖所示，圖線a是線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動時所產(chǎn)生正弦交流電的圖象，當(dāng)調(diào)整-線圈轉(zhuǎn)速后，其在同一磁場中勻速轉(zhuǎn)動過程中所產(chǎn)生正弦交流電的圖象如圖線b所示以下關(guān)于這兩個正弦交流電的說法正確的是（ ）A在圖中t=O時刻穿過線圈的磁通量均為零B線圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比為3：2 C交流電a的瞬時值為U= 10sin5t( V)D交流電b電壓的最大值為V5將阻值為100的電阻絲繞成一個110匝的閉合矩形線圈，讓其在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速運(yùn)動，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢如圖乙所示，則可以判斷（ ）At=0時刻線圈應(yīng)轉(zhuǎn)到圖甲所示的位置B談線圈的轉(zhuǎn)速

4、為100r/s C穿過線圈的磁通量的最大值為 D線圈轉(zhuǎn)一周所產(chǎn)生的電熱為9. 68 J6如圖甲所示，ab為兩個并排放置的共軸線圈，a中通有如圖乙所示的交變電流，則下列判斷錯誤的是（ ） At1到t2時間內(nèi)，ab相吸 Bt2到t3時間內(nèi)，ab相斥 Ct1時刻兩線圈間作用力為零 Dt2時刻兩線圈間吸引力最大7如圖所示，光滑絕緣水平桌面上直立一個單匝正方形線框ABCD，線框的邊長為L=0.3m、總電阻為R=2，在直角坐標(biāo)系xoy中，有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域的下邊界與x軸重合，上邊界滿足曲線方程y=0.3sinx( m)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=1 T線框在沿x軸正方向的拉力F作用下，以速度v=10m/s水平向右做

5、勻速直線運(yùn)動，直到AD邊穿出磁場過程中，下列說法正確的是 ( ) A當(dāng)BC邊運(yùn)動到磁場的中心線時，B、C兩端電壓為3V B感應(yīng)電動勢的有效值為 C力F是恒力 D整個過程中產(chǎn)生的是正弦交變電流8如圖所示，光滑的長直金屬桿上套兩個金屬環(huán)與一個完整正弦圖象的金屬導(dǎo)線ab連接，其余部分未與桿接總桿電阻不計，導(dǎo)線電阻為R，ab間距離為2L，導(dǎo)線組成的正弦圖形頂部或底部到桿距離都是d，在導(dǎo)線和桿平面內(nèi)有一有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場的寬度為L，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，現(xiàn)在外力F作用下導(dǎo)線沿桿以恒定的速度v向右運(yùn)動，t=0時刻導(dǎo)線從O點進(jìn)入磁場，直到全部穿過的過程中，產(chǎn)生感生電流或外力F所做的功為 ( ) A非正弦變變電

6、流 B正弦交變電流 C外力做功為 D外力做功為9如圖所示為一交流電的屯流隨時間變化的圖象，則此交流電流的有效值為 ( ) AA B2A CA D3A如圖所示，圖甲和圖乙分別表示正弦脈沖波和方波的交變電流與時間的變化關(guān)系，若使這兩種電流分別通過兩個完全相 同的電阻，則經(jīng)過1 min的時間，兩電阻消耗的電功之比：為 ( )1： B1:2 C1：3 D 1：611如圖甲，電阻為R =2的金屬線圈與一平行粗糙軌道相連并固定在水平面內(nèi)，軌道間距為d=0.5 m，虛線右側(cè)存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為=O.1 T，磁場內(nèi)外分別靜置垂直于導(dǎo)軌的金屬棒P和Q，其質(zhì)量=0.02 kg，電阻=2t=0

7、時起對左側(cè)圓形線圈區(qū)域施加一個垂直于紙面的交變磁場，使得線圈中產(chǎn)生如圖乙所示的正弦交變電流（從M端流出時為電流正方向），整個過程兩根金屬棒都沒有滑動，不考慮P和Q電流的磁場以及導(dǎo)軌電阻，重力加速度g取10m/ (1)若第1s內(nèi)線圈區(qū)域的磁場正在減弱，則其方向應(yīng)是垂直紙面向里還是向外？ (2)假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩撩力，金屬棒與導(dǎo)軌間的滑動摩擦因數(shù)至少應(yīng)是多少？ (3)求前4s內(nèi)回路產(chǎn)生的總焦耳熱12如圖1所示，兩塊水平放置的平行金屬板板長L=1.4 m，板距d=30 cm，兩板間有B=1.25 T、垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場在兩板上加如圖2所示的脈動電壓在t=0時，質(zhì)量m=2kg、電荷量q=1

8、 xC的正離子，以速度=4m/S從兩板中間水平射入，試問： (1)粒子在板間做什么運(yùn)動？畫出其軌跡 (2)粒子在場區(qū)運(yùn)動的時間是多少？ 考點二 變壓器遠(yuǎn)距離輸電1如圖所示，10匝矩形線框在磁感應(yīng)強(qiáng)度B= T的勻強(qiáng)磁場中，繞垂直磁場的軸00以角速度=100 rad/s勻速轉(zhuǎn)動，線框電阻不計，積為S=0.3，線框通過滑環(huán)與一理想變壓器的原線圈相連，副線圈接有兩只燈泡(0.3 W，30 )和，開關(guān)閉合時兩燈泡均正常發(fā)光，且原線圈中電流表示數(shù)為0.04 A，則下列判斷不正確的是 ( ） A若從圖示線框位置開始計時，線框中感應(yīng)電動勢的瞬時值為30cos100t( V) B理想變壓器原副線圈匝數(shù)比為10:

9、1 C燈泡的額定功率為0.9W D若開關(guān)S斷開，電流表示數(shù)將增大2如圖甲所示，理想變壓器原副線圈的匝數(shù)比：=4:1，原線圈接圖乙所示的正弦交流電，副線圈與理想電壓表熱敏電阻RT（阻值隨溫度的升高而減?。┘皥缶鱌組成閉合電路，回路中電流增加到一定值時報警器P將發(fā)出警報聲，則以下判斷正確的是 ( ) A變壓器副線圈輸出交流電的頻率為50 Hz B屯壓表的示數(shù)為9V CRT處溫度升高到一定值時，報警器P將會發(fā)出警報聲 DPT處溫度升高時，變壓器的輸入功率減小3如圖所示，理想變壓器原線圈輸入電壓u=sint，副線圈電路中為定值電阻，R是滑動變阻器和是理想交流電壓表，示數(shù)分別用和表示；和是理想交流電流

10、表，示數(shù)分別用和表示，下列說法正確的是 ( ) A、表示電流的有效值，、表示電壓的瞬時值 B變壓器的輸入功率與功率相等 C滑動觸頭P向下滑動，變小變小 D滑動觸頭P向下滑動過程中，不變，變大4如圖所示，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，電壓表和電流表均為理想電表，從某時刻開始在原線圈c、d兩端加上交變電壓，其瞬時值表達(dá)式為=220sin100( V)則（ ）A當(dāng)單刀雙擲開關(guān)與a連接時，電壓表的示數(shù)為22VB當(dāng)t=s時，電壓表的讀數(shù)為220 v C單刀雙擲開關(guān)與a連接，當(dāng)滑動變阻器觸頭P向上移動的過程中，電壓表示數(shù)增大，電流表示數(shù)變小 D當(dāng)單刀雙擲開關(guān)由a扳向b時，電壓

11、表和電流表的示數(shù)均變小5一臺理想變壓器的原副線圈的匝數(shù)比是5:1，原線圈接人電壓為220 V的正弦交流電，各元件正常工作，一只理想二極管和一個滑動變阻器R串聯(lián)接在副線圈上，如圖所示，電壓表和電流表均為理想交流電表，則下列說法正確的是（ ）A原副線圈中的電流之比為5：1B電壓表的讀數(shù)約為44vC若滑動變阻器接入電路的阻值為20，則1分鐘產(chǎn)生的熱量為2904J D若將滑動變阻器的滑片向上滑動，電壓表讀數(shù)不變6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：1，原線圈接電壓為U的交流電源，一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

12、運(yùn)轉(zhuǎn)，測出通過風(fēng)扇電動機(jī)的電流為，則下列說法正確的是（ ）A風(fēng)扇電動機(jī)D兩端的電壓為B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- D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7如圖所示，理想變壓器，原副線圈的匝數(shù)比為n，原線圈接正弦交流電壓U，輸出端、為理想的交流電流表，、為三個完全相同的電阻，L為電感，C為電容，當(dāng)輸入端接通電源后，電流表的讀數(shù)為，下列判斷正確的是（ ）A副線圈兩端的電壓為nU B通過副線圈的最大電流為 C電流表的讀數(shù)大于電流表的讀數(shù) D電流表的讀數(shù)=08圖甲所示的變壓器原、副線圈匝數(shù)比為3:1，圖乙是該變壓器cd輸入端交變電壓U的圖象，、為四只規(guī)格均為“

13、9V,6W”的相同燈泡，各電表均為理想交流電表以下說法正確（ ） Aab輸入端電壓的瞬時值表達(dá)式為= 27sin100t（V） B電流表的示數(shù)為2A，且四只燈泡均能正常發(fā)光 C流過燈L的電流方向每秒鐘改變50次 D拍輸入端輸入功率= 18 W9如圖所示，變壓器原、副線圈匝數(shù)比為2：1電池和交變電源的電動勢都為4V，內(nèi)阻均不計，電流表視為理想電表，變壓器視為理想變壓器，則下列說法正確的是（ ） AS與a接通的瞬間，R中無感應(yīng)電流 BS與a接通穩(wěn)定后，R兩端的電壓為2 V CS與a接通穩(wěn)定后R的滑片向上滑，電流表的示數(shù)變小 DS與b接通穩(wěn)定后R兩端的電壓為2V10如圖所示，一正弦交流電瞬時值為e=

14、220sin100t( V)，通過一個理想電流表，接在一個理想的降壓變壓器兩端，以下說法正確的是（ ） A流過r的電流方向每秒鐘變化50次 B變壓器原線圈匝數(shù)小于副線圈匝數(shù) C開關(guān)從斷開到閉合時，電流表示教變小 D開關(guān)閉合前后，AB兩端電功率可能相等11如圖所示，在圖甲中是兩根不平行的導(dǎo)軌，圖乙中是兩根平行的導(dǎo)軌，其它物理條件都相同，當(dāng)金屬棒MN在導(dǎo)軌上向右勻速運(yùn)動時，在棒的運(yùn)動過程中，將觀察到 ( ) A兩個小電珠都發(fā)光，只是亮度不同 B兩個小電珠都不發(fā)光 CL1發(fā)光且越來越亮，L2發(fā)光且亮度不變 DL1發(fā)光且亮度不變，L2始終不發(fā)光12某同學(xué)自制變壓器，原線圈為匝，在做副線圈時，將導(dǎo)線ab

15、對折后并在一起，在鐵芯上繞圈，從導(dǎo)線對折處引出一個接頭c，連成如圖所示電路s為單刀雙擲開關(guān)，線圈電阻不計，原線圈接=sint的交流電源下列說法正確的是（ ） AS接b時，電壓表示數(shù)為 BS接c時，電壓表示數(shù)為 CS接c時，滑動觸頭P向下移動，變壓器輸入功率變大 DS接c時，滑動觸頭P向上移動，變壓器輸入電流變大13如圖所示，理想變壓器原線圈上連接著在水平面內(nèi)的長直平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌之間存在垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場，金屬桿MN垂直放置在導(dǎo)軌上，且接觸良好，移動變壓器副線圈上的滑動觸頭可改變副線圈匝數(shù)，副線圈上接有一只理想電壓表，滑動變阻器R的總阻值大于定值電阻的阻值，線圈L的直流電阻、導(dǎo)軌和金屬

16、桿的電阻都忽略不計現(xiàn)在讓金屬桿以速度v=sint的規(guī)律在導(dǎo)軌上左右來回運(yùn)動，兩燈A、B都發(fā)光下列說法中正確的是 ( ) A只增大T，則燈A變暗、燈B變亮 B當(dāng)時間t=T時，兩燈都亮著，電壓表的示數(shù)為零 C只將變阻器R的滑片下滑時，通過副線圈的電流減小，電壓表的示數(shù)變大 D只增大，兩燈都變亮，桿MN來回運(yùn)動的最大距離變小14如圖所示，在某一輸電線路的起始端接人兩個互感器，原副線圈的匝數(shù)比分別為100：1和1：100，圖中a、b表示電壓表或電流表，已知電壓表的示數(shù)為22V，電流表的示數(shù)為1A，則 ( )Aa為電流表，b為電壓表Ba為電壓表b為電流表C線路輸送電功率是220 kW D輸電線路總電阻為2215一交流發(fā)電機(jī)輸出電壓為U=sint，加在匝數(shù)比為1：n的理想升壓變壓器的原線圈上，變壓器的副線圈通過總電阻為R的輸電線向用戶供電，若發(fā)電機(jī)的輸出功率為P，則輸電線上消耗的功率為 ( ) A B C D16如圖為學(xué)校配電房向各個教室的供電示意圖，T為理想變壓器，、為監(jiān)控市電供電端的電壓表和電流表，、為監(jiān)控校內(nèi)變壓器的輸出電壓表和電流表，、為教室的負(fù)載電阻，、為教室內(nèi)的監(jiān)控電壓表和電流表，配電房和教室間有相當(dāng)長的一段距離，則當(dāng)開關(guān)S閉合時 ( ) A電流表、和的示數(shù)都變大 B只有電流袁的示數(shù)變大 C電壓表的示數(shù)變小 D電壓表和的示數(shù)都變小17如圖甲為遠(yuǎn)距離輸電