交流電高考試題分類匯編

交流電高考試題分類匯編

變壓器類試題：

（04江蘇卷）18.（14分）如圖所示，?個變壓器（可視為理想變壓器）的原線圈接在220憶的

市電上，向額定電壓為IWOXIOW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過時，熔絲就熔斷.

（1）熔絲的熔斷電流是多大？

（2）當(dāng)副線圈電路中電流為10/wN時.變壓器的輸入功率是多大？

工

“8二；三攵

二；三

解答:

⑴設(shè)原、副線圈上的電壓、電流分別為

5、。2、4、A?根據(jù)理想變壓器的輸入功率等于輸出功率，有/R=/202

當(dāng)4=12mA時，4即為熔斷電流.代人數(shù)據(jù)，得4=0.98A

（2）設(shè)副線圈中電流為A'GOmA時，變壓器的輸入功率為R。，根據(jù)理想變壓器的輸入功

率等于輸出功率，有[=/2'。2

代人數(shù)據(jù)，得[=180W

（07海南）12、某發(fā)電廠用2.2kV的電壓將電能輸送到遠(yuǎn)處的用戶，后改用22kV的電

壓，在既有輸電線路上輸送同樣的電功率。前后兩種輸電方式消耗在輸電線上電功率之

比為o要將2.2kV的電壓升高至22kV,若變壓器原線圈的匝數(shù)為180匝，

則副線圈的匝數(shù)應(yīng)該是__________匝。

答案：100；1800

（08北京卷）18.一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比小:〃2=11：5。原線圈與正弦交變電源連接,

輸入電壓”如圖所示。副線圈僅接入一個10。的電阻。則

A.流過電阻的電流是20A

B.與電阻并聯(lián)的電壓表的示數(shù)是100y/2V

C.經(jīng)過1分鐘電阻發(fā)出的熱量是6x1（）3j

D.變壓器的輸入功率是ixio'w

答案：D

【解析】原線圈中電壓的有效值是220V,由變壓比知副線圈中電壓為100V,流過電阻

的電流是10A：與電阻并聯(lián)的電壓表的示數(shù)是100V；經(jīng)過1分鐘電阻發(fā)出的熱量是6X1034J?

（08天津卷）17.一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(shè)原線圈的電流為/1，輸入功率為P1,副線圈的電流為/2,輸出功率為

尸2。當(dāng)R增大時

A./|減小，Pi增大B./1減小，Pi減小

C.，2增大，22減小D.增大，尸2增大

答案：B

【解析】理想變壓器的特點(diǎn)是輸入功率等于輸出功率，當(dāng)負(fù)載電阻增大時，由于副線圈

的電壓不變，所以輸出電流12減小，導(dǎo)致輸出功率P2減小，所以輸入功率P1減??；輸入的

電壓不變，所以輸入的電流L減小，B正確

（08四川卷）16.如圖，一理想變壓器原線圈接入一交流|廠戶+

電源，副線圈電路中以、&、&和凡?均為固定電阻，開關(guān)S是［6）C

閉合的。⑨和?為理想電壓表，讀數(shù)分別為U和5;⑹、［316s

@和④為理想電流表，讀數(shù)分別為/|、心和，3?，F(xiàn)斷開S,5

數(shù)值不變，下列推斷中正確的是

A.5變小、，3變小B.5不變、變大

C./1變小、/2變小D./|變大、/2變大

答案：BC

解析：因?yàn)樽儔浩鞯脑褦?shù)與Ui不變，所以U2與兩電壓表的示數(shù)均不變.當(dāng)S斷開時?，

因?yàn)樨?fù)載電阻增大，故次級線圈中的電流k減小，由于輸入功率等于輸出功率，所以h也

將減小，C正確：因?yàn)镽1的電壓減小，故R?、咫兩端的電壓將增大，h變大，B正確.

（08上海卷）20B.（10分）某小型實(shí)驗(yàn)水電站輸出功率是20kW,輸電線路總電阻是

（1）若采用380V輸電，求輸電線路損耗的功率。

（2）若改用5000高壓輸電，用戶端利用〃|：小=22：1的變壓器降壓，求用戶得到

的電壓。

解析：（1）輸電線上的電流強(qiáng)度為/=tp=70x10'A=52.63A

U380

輸電線路損耗的功率為

Pj,：=/2/?=52.632X6W=?16620W=16.62kW

p70x103

（2）改用高壓輸電后，輸電線上的電流強(qiáng)度變?yōu)?'="=-A=4A

U'5000

用戶端在變壓器降壓前獲得的電壓U\=U-I'R=（5000-4x6）V=4976V

根據(jù)4=5

。2n2

用戶得到的電壓為U2^—U}=—X4976V=226.18V

（08海南卷）7、如圖，理想變壓器原副線圈匝數(shù)之比為4：1.原線圈接入一電壓為〃

=UosinM的交流電源，副線圈接一個火=27.5。的負(fù)我電阻.若U（）=220j^V,ty=100兀Hz,

則下述結(jié)論正確的是

A.副線圈中電壓表的讀數(shù)為55V

B.副線圈中輸出交流電的周期為一^S

100兀

C.原線圈中電流表的讀數(shù)為0.5A

D.原線圈中的輸入功率為110&W

【答案】：AC

【解析】：原線圈電壓有效值5=220V,由電壓比等于匝數(shù)比可得副線圈電壓S=55V,

A對：電阻R上的電流為2A,由原副線圈電流比等于匝數(shù)的反比，可得電流表示數(shù)為0.5A,

C對；輸入功率為P=220X0.5W=110W,D錯；周期6@=0.02s,B錯。

CD

（10年全國卷2）19.圖中為一理想變壓器，其原線圈與一電壓有效值不變的交流電源

相連：P為滑動頭。現(xiàn)令P從均勻密繞的副線圈最底端開始，沿副線圈勻速上滑，直至白熾

燈L兩端的電壓等于其額定電壓為止。用人表示流過原線圈的電流，人表示流過燈泡的電

流，表示燈泡兩端的電壓，N2表示燈泡消耗的電功率（這里的電流、電壓均指有效值:

電功率指平均值）。下列4個圖中，能夠正確反映相應(yīng)物理量的變化趨勢的是

包口二

答案:BC

解析：副線圈是均勻密繞的且滑動頭勻速上滑，說明副線圈的匝數(shù)在均勻增大，由變壓

器的變壓比七=恐，得。，=且心均勻增大（k為單位時間增加的匝數(shù)），C正確。燈泡兩

5勺'

端的電壓由零增大時其電阻增大，描繪的伏安特曲線為B。燈泡的功率先增大的快（電阻?。?/p>

后增大的慢（電阻大），D錯誤。原線圈功率等于燈泡功率是增大的，所以原線圈電流一定

增大，A錯誤。

（10年天津卷）7.為探究理想變壓器原、副線圈電壓、電流的關(guān)系，將原線圈接到電壓有效

值不變的正弦交流電源上，副線圈連接相同的燈泡Li、L2,電路中分別接了理想交流電壓

表V|、V2和理想交流電流表A”A2,導(dǎo)線電阻不計，如圖所示。當(dāng)開關(guān)S閉合后

A.Ai示數(shù)變大，A1與A?示數(shù)的比值不變B.A1示數(shù)變大，A|與A2示數(shù)的比值變大

C.V2示數(shù)變小，V］與V2示數(shù)的比值變D.V2示數(shù)不變，VI與V2示數(shù)的比值不變

答案：AD

（10年重慶卷）17.輸入電壓為220V,輸出電壓為36V的變壓器副線圓燒壞，為獲知此

變壓器原、副線圈匝數(shù)，某同學(xué)拆下燒壞的副線圈，用絕緣導(dǎo)線在鐵芯上新繞了5匝線圈，

如題17圖所示，然后將原線圈接到220V交流電源上，測得新繞線圈的端電壓為IV,按理

想變壓器分析，該變壓器燒壞前的原、副線圈匝數(shù)分別為：

A1100、360B1100,180

C2200、180D220、360

【答案】B

【解析】對新繞線的理想變壓器，根據(jù)變壓比公式得〃?=也=生絲=1100

a1

變壓器燒壞前，同理%=也~="00x36=180,B正確。

5220

（10年江蘇卷）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)電廠的輸出電壓和輸電線的電阻均不變，隨著

發(fā)電廠輸出功率的增大，下列說法中正確的有

A.升壓變壓器的輸出電壓增大升壓受壓x降壓交壓備

B.降壓變壓器的輸出電壓增大

C.輸電線上損耗的功率增大

D.輸電線上損耗的功率占總功率的比例增大

答案：.CD

解析：A.應(yīng)不變，A錯誤：

P_,

B./=—,。損=IR,U3=U2-U損，因P變大，1變大，所以U橫變大，所以降壓變

壓器初級電壓U3變小，B錯誤；

C.%=（9R,因P變大，所以P損變大,C正確;

P（：＞RPR

D』=」_因p變大，所以比值變大，D正確；

PPU

（10年福建卷）13.中國己投產(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，輸電線上損耗的電功率為P。在保持

輸送電功率和輸電線電阻都不變的條件下，現(xiàn)改用lOOOkV特高壓輸電，若不考慮其他因素

的影響，則輸電線上損耗的電功率將變?yōu)?/p>

A.P/4B.P/2C.2PD.4P

答案：A

解析：山夕="可知當(dāng)輸出電壓由500kv升高到lOOOkv時，電路中的電流將減為原來

的一半；由月員=『R線可知電路中損耗的功率變?yōu)樵瓉淼?/p>

（2010年山東卷）19.一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10：1,原線圈輸入電壓的

變化規(guī)律如圖甲所示，副線圈所接電路如圖乙所示，產(chǎn)為滑動變阻器的觸頭。

A.副線圈輸出電壓的頻率為50Hz

B.副線圈輸出電壓的有效值為31V

C.尸向右移動時，原、副線圈的電流比減小

D.尸向右移動時，變壓器的輸出功率增加

答案：AD

解析：

A.周期7=2*10一25,頻率/=50法，A正確;

310

B.原線圈輸入電壓的有效值為220P,所以，副線圈輸出電壓的有效值為

—=22r,B錯誤；

10

C.根據(jù)所以0=力="，不變。C錯誤；

4G勺

D.變壓器的輸出功率P2=*,P向右移動時，電阻變小，變壓器的輸出功率增加，D

正確。

（2010年浙江卷）17.某水電站，用總電阻為2.5Q的輸電線輸電給500km外的用戶,

其輸出電功率是3X106KW?，F(xiàn)用500kV電壓輸電，則下列說法正確的是

A.輸電線上輸送的電流大小為2X1（）5A

B.輸電線上山電阻造成的損失電壓為15kV

C.若改用5kV電壓輸電，則輸電線上損失的功率為9x10xKW

D.輸電線上損失的功率為P=U2/r,U為輸電電壓，r為輸電線的電阻

答案：B

（2011年福建理綜卷）圖甲中理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比由：“2=5：1,電阻K=20

Q,4、“為規(guī)格相同的兩只小燈泡，Si為單刀雙擲開關(guān)。原線圈接正弦交變電源，輸入電

壓“隨時間，的變化關(guān)系如圖乙所示?，F(xiàn)將Si接1、S2閉合，此時G正常發(fā)光。下列說法

正確的是

A.輸入u11=20V2sin(50勸V

B.只斷開S2后，心、人均正常發(fā)光

C.只斷開S2后，原線圈的輸入功率增大

D.若團(tuán)換接到2后，K消耗的電功率為0.8W

答案：D解析：讀圖知周期T=0.02s,所以〃=20V2sin(1007r/)Vo原本L2正常

發(fā)光，只斷開S2后，電壓被兩燈泡均分，肯定不會再正常發(fā)光。只斷開S2后，兩燈泡串聯(lián),

負(fù)載電阻增大，輸出功率減小，輸入功率等于輸出功率，所以也減小。由變壓器的變壓比

幺=叢可得副線圈輸出電壓為4V,S1換接到2后,R消耗的功率尸=—W=0.8Wo

U2n2R20

D正確。.

(2011年廣東理綜卷)圖⑷左側(cè)的調(diào)壓裝置可視為理想變壓器，負(fù)載電路中R=55Q,

@、。為理想電流表和電壓表，若原線圈接入如圖S)所示的正弦交變電壓，電壓表的示數(shù)

為U0V,下列表述正確的是

A.電流表的示數(shù)為2AB.原、副線圈匝數(shù)比為1:2

C.電壓表的示數(shù)為電壓的有效值D.原線圈中交變電壓的頻率為100Hz

答案：.AC解析：交流電壓表和交流電流表的示數(shù)都是有效值，電流表的示數(shù)

I=—^—A^2A,A、C正確。由圖7(b)可知原線圈電壓有效值為220V,周期0.02S,

R55

則可得原、副線圈匝數(shù)比為2:1,交變電壓的頻率為50Hz,B、D錯誤：

(2011年山東理綜卷)為保證用戶電壓穩(wěn)定在220V,變電所需適時進(jìn)行調(diào)壓，圖甲為調(diào)壓

變壓器示意圖。保持輸入電壓“1不變，當(dāng)滑動接頭尸上下移動時可改變輸出電壓。某次檢

測得到用戶電壓“2隨時間，變化的曲線如圖乙所示。以下正確的是

'2//X10-2s

A.“2=190&sin(50R)VB.M2=190V2sin(100Jrt)V

C.為使用戶電壓穩(wěn)定在220V,應(yīng)將P適當(dāng)下移D.為使用戶電壓穩(wěn)定在220V,應(yīng)

將「適當(dāng)上移

答案：BD解析：根據(jù)圖像知周期為1=2/10飛，電壓的最大值為190及V,故用戶

得到電壓的瞬時值為〃2=190V2sin(100^/)r,B正確：用戶獲得電壓為交流電的有效值,

此時有效值為190V,根據(jù)變壓比叢=幺，增大電壓則需要減少原線圈的匝數(shù)P要適當(dāng)上

〃23

移，D正確。

(2012新課標(biāo))17自耦變壓器鐵芯上只繞有一個線圈，原、副線圈都只取該線圈的某部分。

-升壓式自耦調(diào)壓變壓器的電路如圖所示，其副線圈匝數(shù)可調(diào)。己知變壓器線圈總匝數(shù)為

1900匝；原線圈為1100匝，接在有效值為220V的交流電源上。當(dāng)變壓器輸出電壓調(diào)至最

大時，負(fù)載R上的功率為2.0kW。設(shè)此時原線圈中電流有效值為I,負(fù)載兩端電壓的有效值

為U2,且變壓器是理想的，則U2和h分別約為

A.380V和5.3AB.380VW9.1A

C.240V和5.3AD.240V和9.1A

【答案】B

【解析】山5=5得：t/,=—x220K=380r,山匕=上=。/=5/2得

〃21100

p2000

￡=*^4=9.14,所以B正確。

1U\220

(2012大綱卷)19.一臺電風(fēng)扇的額定電壓為交流220V。在其正常工作過程中，用交流電

流表測得某一段時間內(nèi)的工作電流I隨時間t的變化如圖所示。這段時間內(nèi)電風(fēng)扇的用電量

為

A.3.9X102度B.5.5X102度

C.7.8X102度D.11.0X102度

//A

010204060”min

答案：.B【解題思路】根據(jù)電流的變化情況，分段計算求電功.

=7^=0.3X220X10X600J=3.96X103J

%=，2沙2=0-4X220X10x600J=5.28x103J

%=/34=02x220x40x600J=1.056x1()4j

則總功％=%+%+%=1.98x104=5.5x10-2j

(2012山東)18.圖甲是某燃?xì)鉅t點(diǎn)火裝置的原理圖。轉(zhuǎn)換器將直流電壓轉(zhuǎn)換為圖乙所示的

正弦交變電壓，并加在一理想變壓器的原線圈匕變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為〃「

4。①為交流電壓表。當(dāng)變壓器副線圈電壓的瞬時值大于5000V時，就會在鋼針和金

屬板間引發(fā)電火花進(jìn)而點(diǎn)燃?xì)怏w。以下判斷正確的是

A.電壓表的示數(shù)等于5V

5

B.電壓表的示數(shù)等于V

C.實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火的條件是以>1000

D.實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火的條件是也<1000

【答案】BC

P5r-

【解析】交流電表讀數(shù)為有效值故￡=中=巳&，A選項(xiàng)錯誤，B選項(xiàng)正確；結(jié)合

V22

七=以原線圈電壓最大值為5V,副線圈若要求最大值大于5000V,則生>1000,c選項(xiàng)

U2%W1

正確，1）選項(xiàng)錯誤.

（11年海南理綜卷）如圖，理想變壓器原線圈與10V的交流電源相連，副線圈并聯(lián)兩

個小燈泡〃和心小燈泡〃的額定功率為0.3W,正常發(fā)光時電阻為30?？?，已知兩燈泡均

正常發(fā)光，流過原線圈的電流為0.09A,可計算出原、副線圈的匝數(shù)比為,流過燈

泡b的電流為Ao

答案：10:3；0.2A解析：副線圈電壓。2=U“=比=3/2=4=3,

Yn2U23

-3V

山能量守恒得：t//,=Pa+UhIh代人數(shù)據(jù)得：Ih=0.2J

（11年江蘇理綜卷）圖1為一理想變壓器，就為原線圈，ce為副線圈，〃為副線圈引

出的一個接頭，原線圈輸入正弦式交變電壓的“Y圖象如圖2所示。若只在ce間接一只

凡,=400。的電阻，或只在de間接一只凡片225。的電阻，兩種情況下電阻消耗的功率均為

80W?

（1）請寫出原線圈輸入電壓瞬時值"訪的表達(dá)式；

（2）求只在ce間接400。的電阻時，原線圈中的電流人；

n

（3）求co和de間線圈的匝數(shù)比一絲

nde

解析：（1）由題13-2圖知3=200%%//5,電壓瞬忖值%=400sin200R（/）

（2）電壓有效值（/,=200V2K,理想變壓器P1=P1,原線圈中的電流乙=二

解得：/產(chǎn)0.284（或也N）

15

（3）設(shè)/間匝數(shù)為d,4=9空,由題意知《=星，解得：組=4竺，代

n

?,ndeRRde\R,le

入數(shù)據(jù)得n羽=24.

〃*3

（11年浙江理綜卷）如圖所示，在鐵芯上、下分別繞有匝數(shù)“產(chǎn)800和〃2=200的兩個

線圈，上線圈兩端與"=51sin314”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.2.0VB.9.0VC.12.7VD.144.0V

答案：A解析:交流電源電壓的有效值a如果看成理想的來處理有:

力=以、々=800、=200,解得。2=9.0%,故交流電壓表的讀數(shù)應(yīng)該小于9.0%,

U2?2

所以答案為A。

（11年高考?全國卷新課標(biāo)版）如圖，一理想變壓器原副線圈的匝數(shù)比為1:2；副線圈

電路中接有燈泡，燈泡的額定電壓為220V,額定功率為22W；原線圈電路中接有電壓表和

電流表?，F(xiàn)閉合開關(guān)，燈泡正常發(fā)光。若用U和1分別表示此時電壓表和電流表的讀數(shù)，

則

A.l/=110V,/=0.2AB.t/=110V,/=0.05A

C.<7=lloV2V,/=0.2AD.U=UOV!v,/=0.272A

答案：A解析：L/2=220V,根據(jù)UI：5=〃I：〃2得，t/|=110VoZ2=P/t72=0.1A,

根據(jù)小h=n2z得4=0.2A。所以正確答案是A。

（2012新課標(biāo)）17自耦變壓器鐵芯上只繞有一個線圈，原、副線圈都只取該線圈的某部分。

一升壓式自耦調(diào)壓變壓器的電路如圖所示，其副線圈匝數(shù)可調(diào)。己知變壓器線圈總匝數(shù)為

1900匝；原線圈為1100匝，接在有效值為220V的交流電源上。當(dāng)變壓器輸出電壓調(diào)至最

大時，負(fù)載R上的功率為2.0kW。設(shè)此時原線圈中電流有效值為I,負(fù)載兩端電壓的有效值

為5,且變壓器是理想的，則U2和L分別約為

A.380V和5.3AB.380V和9.1A

C.240V和5.3AD.240V和9.1A

【答案】B

【解析】由4=七得：U,=&Q=幽乂220%=380/，由R=R=6心得

4n2n}1100

工p=空200？0/=9.14,所以B正確。

15220

（2012福建）14.如圖，理想變壓器原線圈輸入電壓U=U,"sin初u,副線圈電路中凡為

定值電阻，R是滑動變阻器。匕和％是理想交流電壓表，示數(shù)分別用5和U2表示；4和A

是理想交流電流表，示數(shù)分別用人和4表示。下列說法正確的是（）

A.4和4表示電流的瞬間值

B.U,和。2表示電壓的最大值

C.滑片P向下滑動過程中，。2不變、4變大

D.滑片P向下滑動過程中，。2變小、人變小

【考點(diǎn)】本題考查變壓器規(guī)律的應(yīng)用，考查變壓器電路的動態(tài)分析。

【解析】電壓表％和V?分別測量的變壓器原副線圈的輸入、輸出電壓的有效值，電流表4

和A2分別測量的原、副線圈電路中電流的有效值，A、B項(xiàng)錯誤；滑動變阻器向下滑動時，

接入電路的電阻變小，原副線圈輸入、輸出電壓不變，由歐姆定律/=巨可知，副線圈電

R

路中的電流變小，原線圈的輸入功率變小，由P=IU可知，原線圈電路中的電流變小，C項(xiàng)

正確，D項(xiàng)錯誤。

【答案】C

交變電流的產(chǎn)生和變化規(guī)律及四值的計算

（08寧夏卷）19.如圖a所示，一矩形線圈時力放置

在勻強(qiáng)磁場中，并繞過/、c"中點(diǎn)的軸。。'以

角速度0逆時針勻速轉(zhuǎn)動。若以線圈平面與磁場夾角

6=45°時（如圖b）為計時起點(diǎn)，并規(guī)定當(dāng)電流自a

流向b時電流方向?yàn)檎?。則下列四幅圖中正確的是

答案：D

【解析】本題考查正弦交流電的產(chǎn)生過程、楞次定律等知識和規(guī)律。從“圖可看出線圈

從垂直于中性面開始旋轉(zhuǎn)，由楞次定律可判斷，初始時刻電流方向?yàn)?到故瞬時電流的

表達(dá)式為i=-i,?coS（乎在），則圖像為D圖像所描述。平時注意線圈繞垂直于磁場的軸旋轉(zhuǎn)

時的瞬時電動勢表達(dá)式的理解。

（08廣東卷）5.小型交流發(fā)電機(jī)中，矩形金屬線圈在勻強(qiáng)磁場

中勻速轉(zhuǎn)動。產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢與時間呈正弦函數(shù)關(guān)系，如圖所示，

此線圈與一個Q10Q的電阻構(gòu)成閉合電路，不計電路的其他電阻，

下列說法正確的是

A.交變電流的周期為0.125

B.交變電流的頻率為8Hz

C.交變電流的有效值為血A

D.交變電流的最大值為4A

【答案】C

【解析】山e-t圖像可知，交變電流電流的周期為0.25s,故頻率為4Hz,選項(xiàng)A、B

錯誤。根據(jù)歐姆定律可知交變電流的最大值為2A,故有效值為、歷A,選項(xiàng)C正確。

（10年廣東卷）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

B.最大值是311V

C.有效值是220VD.表達(dá)式為U=220sinl0(hrt(V)

答案：BC

解析：交流電考察

由圖知：最大值Um=311V有效值Um=220K周期T=0.02s

V2

表達(dá)式〃=311sinl00m(V)選BC。

（11年四川理綜卷）如圖所示，在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動的矩形線圈的周期為7,轉(zhuǎn)軸

01。2垂直于磁場方向，線圈電阻為2。。從線圈平面與磁場方向平行時開始計時，線圈轉(zhuǎn)過

60。時的感應(yīng)電流為1A。那么

A.線圈消耗的電功率為4WB.線圈中感應(yīng)電流的有效值為

2A

C.任意時刻線圈中的感應(yīng)電動勢為-4C0S=rD.任意時刻穿過線圈的磁通量

T

為^）=Lsin-t

兀T

答窠：AC解析：繞垂直于磁場方向的轉(zhuǎn)軸在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動的矩形線圈中產(chǎn)

生正弦或余弦式交流電，由于從垂直中性血開始其瞬時表達(dá)式為j=/”,cos。，得

/,“=〃cos6=2A,則感應(yīng)電動勢的最大值為E,“=/j=2x2=4V,C正確，B錯誤：

電功率為尸=八/=（%產(chǎn)尸=2W,A正確；任意時刻穿過線圈的磁通量為①=1sin半/中

TT

當(dāng)時間為/=一時①=一，單位不正確；所以正確答案是AC。

2H

（11年安徽理綜卷）如圖所示的區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為5。

電阻為K、半徑為心、圓心角為45。的扇形閉合導(dǎo)線框繞垂直于紙面的。軸以角速度“勻

速轉(zhuǎn)動（0軸位于磁場邊界）。則線框內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的有效值為

D.BE?

4R

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，線框轉(zhuǎn)動周期為T,

L

BLOST2

而線框轉(zhuǎn)動一周只有774的時間內(nèi)有感應(yīng)電流，.則有（一^一）2勺/2RT,所以/=需，D正

確。

（11年天津理綜卷）在勻強(qiáng)磁場中，一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動,

如圖1所示。產(chǎn)生的交變電動勢的圖象如圖2所示，則

圖2

A./=0.005s時線框的磁通量變化率為零B./=0.01s時線框平面與中性面重合

C.線框產(chǎn)生的交變電動勢有效值為311VD.線框產(chǎn)生的交變電動勢頻率為

100Hz

答案：B解析：由圖2可知，該交變電動勢瞬時值的表達(dá)式為e=311sinl00R。當(dāng)

Z=0.005s時，瞬時值e=311V,此時磁通量變化率最大，A錯；同理當(dāng)片0.01s時，e=0V,此

時線框處于中性面位置，磁通量最大，磁通量的變化率為零，B正確；對于正弦交變電流其

有效值為題給電動勢的有效值為220V,C錯;交■變電流的頻率為戶1/7=”/2k50Hz,

D錯。

（2012北京）15.一個小型電熱器若接在愉出電壓為10V的直流電源上.消耗電功率為P;

P

若把它接在某個正弦交流電源上，其消耗的電功率為一。如果電熱器電阻不變，則此交流

2

電源輸出電壓的最大值為（）

A.5VB.5A/2VC.10VD.I0V2V

答案：C解析：小型電熱器的電阻不會改變，根據(jù)功率表達(dá)式和交流電的有效值有

p=（ior）i尸_（，“/后尸

R和2R可得"，”=1°憶，答案C。

（2012江蘇）13.（15分）某興趣小組設(shè)計一種發(fā)電裝置，如圖所示，在磁極與圓柱狀鐵芯

4

之間形成的兩磁場區(qū)域的圓心角a均為,磁場均沿半徑方向，匝數(shù)為N的矩形線圈abed

邊長ab=cd=l,bc=ad=2l,線圈以角速度力繞中心軸

勻速轉(zhuǎn)動，加與“"邊同時進(jìn)入磁場，在磁場中，兩

條邊的經(jīng)過處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,方向始終與

兩條邊的運(yùn)動方向垂直，線圈的總電阻為廠，外接電

阻為R,求

（1）線圈切割磁感線時，感應(yīng)電動勢的大.?。?/p>

（2）線圈切割磁感線時，加邊所受安培力的大小尸

（3）外接電阻上電流的有效值I

【答案】

⑴be、ad邊的運(yùn)動速度丫=。（，感應(yīng)電動勢=4N8/v,解得E,“=2NB『a）。

E4N2H2尸

（2）電流與=一^,安培力F=2NBImh解得。⑴

r+7?r+R

4）

（3）一個周期內(nèi)，通電時間/=—T,火上消耗的電能力=7且%=/2RT

4NBI%

解得/

3(r+7?)

（2012廣東）19.某小型發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交變電動勢為e=50s妨100兀/（V）,對此電動勢，下

列發(fā)述正確的有

A.最大值是50aVB.頻率是100Hz

C.有效值是25及V

D.周期是0.02s電流放大巖

，電磁鐵

【答案】CD

【解析】由交變電流表達(dá)式可知交流電的最大值為50V,

有效值為2572,頻率為50Hz,周期為0.02s,正確選

項(xiàng)為CD。

（2012福建）14.如圖，理想變壓器原線圈輸入電壓U=U?sin0/u,副線圈電路中凡為

定值電阻，R是滑動變阻器。匕和匕是理想交流電壓表，示數(shù)分別用5和表示；4和4

是理想交流電流表，示數(shù)分別用4和4表示。下列說法正確的是（）

A.4和A表示電流的瞬間值⑨⑥

B.5和&表示電壓的最大值工&晶&點(diǎn)

C.滑片P向下滑動過程中，心不變、人變大I_!_I1IAJ

D.滑片P向下滑動過程中，變小、L變小

【考點(diǎn)】本題考查變壓器規(guī)律的應(yīng)用，考查變壓器電路的動態(tài)分析。

【解析】電壓表％和V2分別測量的變壓器原副線圈的輸入、輸出電壓的有效值，電流表Al

和Az分別測量的原、副線圈電路中電流的有效值，A、B項(xiàng)錯誤；滑動變阻器向下滑動時，

接入電路的電阻變小，原副線圈輸入、輸出電壓不變，由歐姆定律/=a可知，副線圈電

路中的電流變小，原線圈的輸入功率變小，由P=IU可知，原線圈電路中的電流變小，C項(xiàng)

正確，D項(xiàng)錯誤。

【答案】C

（2012江蘇）7.某同學(xué)設(shè)計的家庭電路保護(hù)裝置如圖所示，鐵芯左側(cè)線圈L,由火線和零

線并行繞成，當(dāng)右側(cè)線圈L2中產(chǎn)生電流時，電流經(jīng)放大器放大后，使電磁鐵吸起鐵質(zhì)開關(guān)

K,從而切斷家庭電路，僅考慮小在鐵芯中產(chǎn)生的磁場，下列說法正確的有

A.家庭電路正常工作時，心中磁通量為零

B.家庭電路中使用的電器增多時，心中的磁通量不變

C.家庭電路發(fā)生短路時，開關(guān)K將被電磁鐵吸起

D.地面上的人接觸火線發(fā)生觸電時，開關(guān)K將被電磁鐵吸起。

【解析】因原線圈是雙線繞法，所以家庭電路正常工作時4、心磁通量為0，A、B正確;

家庭電路短路時，4、4磁通量仍為0,C錯誤；地面上的人接觸火線發(fā)生觸電時，兩根

電線電流不等且變化，開關(guān)K被磁鐵吸起，D正確。

【答案】ABD

（2012山東）18.圖甲是某燃?xì)鉅t點(diǎn)火裝置的原理圖。轉(zhuǎn)換器將直流電壓轉(zhuǎn)換為圖乙所示的

正弦交變電壓，并加在一理想變壓器的原線圈匕變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為〃1、

%。①為交流電壓表。當(dāng)變壓器副線圈電壓的瞬時值大于5000V時，就會在鋼針和金

屬板間引發(fā)電火花進(jìn)而點(diǎn)燃?xì)怏w。以下判斷正確的是

A.電壓表的示數(shù)等于5V

B.電壓表的示數(shù)等于爰/

C.實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火的條件是2>1000

wi

D.實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火的條件是”<1000

【考點(diǎn)】變壓器

【答案】BC

【解析】交流電表讀數(shù)為有效值故E=T=,A選項(xiàng)錯誤，B選項(xiàng)正確；結(jié)合

V22

幺=勺■原線圈電壓最大值為5V,副線圈若要求最大值大于5000V,則生>1000,C選項(xiàng)

Ui%勺

正確，D選項(xiàng)錯誤.

（2012四川）16.如圖所示，在鐵芯尸上繞著兩個線圈。和6,則

A.線圈a輸入正弦交變電流，線圈b可輸出恒定電流

B.線圈。輸入恒定電流，穿過線圈6的磁通量一定為零

C.線圈6輸出的交變電流不對線圈a的磁場造成影響

D.線圈。的磁場變化時，線圈〃中一定有電場

解析：由于變壓器的互感作用，當(dāng)線圈a輸入正弦交變電流時，線圈b輸出的也是正弦式

交變電流，故A、C均錯；在線圈a中輸入恒定電流，穿過線圈b的磁通量保持恒定且不

為零，從而B也錯誤。正確答案：D。

（2012天津）4.通過一理想變壓器，經(jīng)同?線路輸送相同的電功率P,原線圈的電壓U保持

不變，輸電線路的總電阻為R。當(dāng)副線圈與原線圈的匝數(shù)之比為卜時一，線路損耗的電功率為

Pi，若將副線圈與原線圈的匝數(shù)之比提高到nk,線路損耗的電功率為P2,則P1和P2/P1分

別為

A.PR/kU,l/nB（P/kU）2R,1/n

C.PR/kU,1/n2D（P/kU）2R,l/n2

【解析】原線圈的電壓保持不變，當(dāng)副線圈與原線圈的匝數(shù)比為k時，副線圈的輸出電壓為

kU,因此輸送電流為/=￡,線路損耗的功率耳=/2火=（￡）2火，若將副線圈與原線圈

kUkU

的匝數(shù)比提高為nk時，線圈損耗的功率￡=（S）2火，則看■=」，B項(xiàng)正確。

【答案】D

（2012重慶）15.如題15圖所示，理想變壓器的原線圈接入“=11000底sinl00加（V）

的交變電壓，副線圈通過電阻『6Q導(dǎo)線對“220V/880W”電器RL供電，該電器正常工作。

由此可知

A.原、副線圈的匝數(shù)比為50:1

B.交變電壓的頻率為100Hz

C.副線圈中電流的有效值為4A

D.變壓器的輸入功率為880W

答案：c

p

解析：RL正常工作電流/=5=4A,電阻r兩端電壓U,=/r=24V,副線圈兩端電壓

%=220+24=244丫,原副線圈匝數(shù)比以=4=理￡=紗2；由輸入電壓表達(dá)

2

n2U224461

式可知交變電壓的頻率/=衛(wèi)=50論；副線圈中電流可由用電器額定電流推知為

2乃

4A,原線圈此時副線圈的總功率尸=/尸+?=96+880=976W，原線圈輸入功率與

其等值；正確選項(xiàng)為C。

（2012海南）4.如圖,理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為20：1,兩個標(biāo)有“12V,6W”的小

燈泡并聯(lián)在副線圈的兩端，當(dāng)兩燈泡都正常工作時，原線圈電路中電壓表和電流表（可視為

理想的）的示數(shù)分別是（）

A.120V,0.10AB.240V,0.025A

C.120V,0.05AD.240V,0.05A

【考點(diǎn)】變壓器

【答案】D

【解析】根據(jù)電壓關(guān)系幺=叢

&=12P可知H=240P,根據(jù)功率關(guān)系

U]〃2

R=P[,P\=UJ,6=12%,聯(lián)立可得7,=0.05Z,正確選項(xiàng)為Do

（2013高考山東理綜第14題）圖甲是小型交流發(fā)電機(jī)的示意圖，兩磁極N、S間的磁場可

視為水平方向的勻強(qiáng)磁場，?為交流電流表。線圈繞垂直于磁場方向的水平軸00’沿逆時

針方向勻速轉(zhuǎn)動，從圖示位置開始計時.，產(chǎn)生的交變電流隨時間變化的圖像如圖乙所示，以

下判斷正確的是

A.電流表的示數(shù)為10A

B..線圈轉(zhuǎn)動的角速度為50nrad/s

C..0.01s時線圈平面與磁場方向平行

D.0.02s時電阻R中電流的方向自右向左

答案：C

解析：電流表的示數(shù)為交變電流的有效值，為10A,選項(xiàng)A正確。山圖乙可知，周期為0.02s,

頻率為f=50Hz,線圈轉(zhuǎn)動的角速度為3=2nf=100nrad/s,選項(xiàng)B錯誤。0.01s時產(chǎn)生的感

應(yīng)電流為負(fù)最大，線圈平面與磁場方向平行，選項(xiàng)C正確。由右手定則可判斷0.02s時電阻

R中電流的方向自左向右，選項(xiàng)D錯誤。

（2013高考江蘇物理第8題）如圖所示，理想變壓器原線圈接有交流電源，當(dāng)副線圈上的滑

片P處于圖示位置時，燈泡L能發(fā)光。要使燈泡變亮，可以采一?--------1

WLA

取的方法有ScV

U

（A）向下滑動P（B）增大交流電源的電壓

（C）增大交流電源的頻率（D）減小電容器C的電容