專題十一交流電路和變壓器

專題十一交流電路和變壓器一、選擇題1．(仿2013山東高考，17T)如圖4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)之比為22∶1，副線圈輸出的電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)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 ()．圖4A．在t＝0.01s時(shí)刻，穿過(guò)發(fā)電機(jī)線圈的磁通量最大B．變壓器原線圈中瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為e′＝132eq\r(2)sin50πtVC．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t＝0.01s時(shí)刻，變壓器副線圈上產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值為零，說(shuō)明穿過(guò)原副線圈的磁通量的變化率為零，磁通量最大，而此時(shí)發(fā)電機(jī)線圈中的瞬時(shí)電流最大，穿過(guò)線圈的磁通量的變化率最大，磁通量為零，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)變壓器的工作原理可知，原、副線圈中電流的周期、頻率相同，根據(jù)題圖乙可知，周期T＝0.02s，角速度ω＝eq\f(2π,T)＝100πrad/s，所以副線圈輸出的電動(dòng)勢(shì)e＝6eq\r(2)sin100πtV，原線圈輸入的瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)e′＝132eq\r(2)sin100πtV，選項(xiàng)B錯(cuò)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f＝n，ω＝2πn以及Em＝BSω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(cuò)誤，D正確．答案D2．(仿2013天津高考，4T)一正弦交變電流的電壓隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖5所示．由圖可知 ()．圖5A．該交變電流的頻率為25HzB．該交變電流電壓的有效值為141.4VC．該交變電流電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u＝100sin(25t)VD．若將該交變電流的電壓加在阻值R＝100Ω的電阻兩端，則電阻消耗的功率是50W解析從題圖中可知，該交變電流的周期為4×10－2s，頻率為f＝25Hz，A正確；最大值為Um＝100V，有效值為U＝eq\f(Um,\r(2))＝100×0.707V＝70.7V，B錯(cuò)誤；ω＝2πf＝50πrad/s，交變電流電壓瞬時(shí)值的表達(dá)式為u＝100sin(50πt)V，C錯(cuò)誤；將該交變電流的電壓加在阻值R＝100Ω的電阻兩端，則電阻消耗的功率為P＝eq\f(U2,R)＝eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(100,\r(2))))2,100)W＝50W，D正確．答案AD3．(仿2013廣東高考，16T)在圖6甲所示的電路中，理想變壓器原線圈兩端的正弦交變電壓變化規(guī)律如圖乙所示．已知變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1∶n2＝10∶1，串聯(lián)在原線圈電路中電流表A1的示數(shù)為1A，下列說(shuō)法正確的是 ()．圖6A．電壓表V的示數(shù)為200eq\r(2)VB．變壓器的輸出功率為200WC．變壓器輸出端交流電的頻率為100HzD．電流表A2的示數(shù)為0.1A解析電表測(cè)量的是有效值，電壓表V測(cè)量原線圈兩端交變電壓的有效值，所以其示數(shù)為U1＝eq\f(Um,\r(2))＝200V，A錯(cuò)誤；變壓器的輸出功率等于輸入功率，即P出＝P入＝U1I1＝200W，B正確；變壓器不改變輸入交流電的頻率，變壓器輸出端交流電的頻率為50Hz，C錯(cuò)誤；電流表A2的示數(shù)為I2＝eq\f(n1I1,n2)＝10A，D錯(cuò)誤．答案B4．(仿2012新課標(biāo)全國(guó)高考，17T)如圖7所示，電路中的變壓器為理想變壓器，S為單刀雙擲開(kāi)關(guān)．P是滑動(dòng)變阻器R的滑動(dòng)觸頭，U1為加在原線圈兩端的交變電壓，I1、I2分別為原線圈、副線圈中的電流．下列說(shuō)法正確的是()．圖7A．保持P的位置及U1不變，S由b切換到a，則R上消耗的功率減小B．保持P的位置及U1不變，S由a切換到b，則I2減小C．保持P的位置及U1不變，S由b切換到a，則I1增大D．保持U1不變，S接在b端，將P向上滑動(dòng)，則I1減小解析保持P的位置及U1不變，當(dāng)S由b切換到a，則副線圈的匝數(shù)n2增大，輸出電壓U2增大，I2＝eq\f(U2,R)增大，I1＝eq\f(n2I2,n1)增大，R上消耗的功率P＝eq\f(U\o\al(2,2),R)增大，A錯(cuò)誤，C正確；當(dāng)S由a切換到b，則副線圈匝數(shù)減小，輸出電壓U2減小，I2＝eq\f(U2,R)減小，選項(xiàng)B正確；若保持U1不變，S接在b端，將P向上滑動(dòng)，那么輸出電壓U2不變，R減小，I2＝eq\f(U2,R)增大，I1＝eq\f(n2I2,n1)增大，D錯(cuò)誤．答案BC5．(仿2013江蘇高考，8T)如圖8甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10∶1，R1＝20Ω，R2＝30Ω，C為電容器．已知通過(guò)R1的正弦交流電如圖乙所示，則 ()．圖8A．交流電的頻率為0.02HzB．原線圈輸入電壓的最大值為200eq\r(2)VC．電阻R2的電功率約為6.67WD．通過(guò)R3的電流始終為零解析變壓器不改變交流電的周期和頻率，據(jù)圖乙可知交流電的周期為0.02s、頻率為50Hz，A錯(cuò)．由圖乙可知通過(guò)R1的電流最大值為Im＝1A，根據(jù)歐姆定律可知其最大電壓為Um＝I1mR1＝20V，再根據(jù)原副線圈的電壓之比等于匝數(shù)之比可知原線圈輸入電壓的最大值為200V，B錯(cuò)；因?yàn)殡娙萜饔型ń涣鳌⒏糁绷鞯淖饔?，則有電流通過(guò)R3和電容器，D錯(cuò)；根據(jù)并聯(lián)電路特點(diǎn)，可知電阻R2的功率P2＝eq\f(U\o\al(2,R2),R2)＝eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(U1m,\r(2))))2,R2)＝eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(20,\r(2))))2,30)W＝6.67W，C對(duì)．答案C6．(仿2012天津高考，4T)某發(fā)電廠通過(guò)遠(yuǎn)距離向某學(xué)校輸電，輸送的電功率為P，當(dāng)輸電線的電阻和輸送的電功率不變時(shí)，則下列說(shuō)法正確的是()．A．輸送的電壓越高，輸電線路上損失的電壓越大B．輸電線路上損失的電壓與輸送電流成正比C．輸電線路上損失的功率跟輸送電壓的平方成