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1、第 - 1 - 页 共 7 页 交变电流的产生和描述交变电流的产生和描述 1(2019湖州调研)一个正常工作的理想变压器的原、副线圈中，下列的物理量不一定 相等的是( ) A交变电流的频率 B电流的有效值 C电功率 D磁通量的变化率 解析：选 B.变压器原、副线圈中一定相等的物理量是频率、磁通量的变化率、电功率， 故选 B. 2(2019嘉兴检测)理想变压器原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u 随时间t 变 化的规律如图所示，原、副线圈匝数比 100，副线圈只接入一个R10 的电阻，则下列 n1 n2 说法错误的是( ) A与电阻R并联的电压表示数为 3.11 V B流过电阻R的电流最大值为
2、0.311 A C变压器的输入功率为 0.484 W D一个周期内，电阻R上产生的热量为 9.68103 J 解析 ： 选 A.由题中图线得，原线圈两端的电压为U1220 V，由变压器原、副线圈电压比 得， 副线圈上的电压为U22.2 V， 选项A错误 ； 流过电阻R的电流最大值Im U1 U2 n1 n2 2U2 R 0.311 A，选项 B 正确 ； 变压器的输入功率等于输出功率，即有P入 0.484 W，选项 C 正确 ； U R 一个周期内，电阻R上产生的热量QP入T9.68103 J，选项 D 正确 3通过某电流表的电流按如图所示的规律变化，则该电流表的读数为( ) A4 A B4
3、A2 C5 AD5 A2 解析：选 C.根据交变电流有效值的定义取一个周期T.有I2RTR (3)2R ， ( 8 2) 2 T 2 2 T 2 得I5 A. 第 - 2 - 页 共 7 页 4(2019绍兴检测)如图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其单匝矩形线圈在 磁感应强度为B的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴OO匀速转动，线圈的两端经集 流环和电刷与R10 的电阻连接，与电阻R并联的交流电压表为理想电压表，示数是 10 V图乙是矩形线圈中磁通量随时间t变化的图象，则( ) A电阻R上的电功率为 20 W Bt0.02 s 时，R两端的电压瞬时值为零 CR两端的电压u随时间t变化
4、的规律是u14.1cos 100t V D通过R的电流i随时间t变化的规律是i14.1cos 50t A 解析：选 C.电阻R上的电功率为P10 W，选项 A 错误；由题图乙知t0.02 s 时磁 U2 R 通量变化率最大，R两端的电压瞬时值最大，选项 B 错误；R两端的电压u随时间t变化的规 律是u14.1cos 100t V， 选项C正确 ； 通过R的电流i随时间t变化的规律是i u R 1.41cos 100t A，选项 D 错误 5如图所示为远距离交流输电的简化电路图发电厂的输出电压是U，用等效总电阻是r 的两条输电线输电，输电线路中的电流是I1，其末端间的电压为U1.在输电线与用户间
5、连有一 理想变压器，流入用户端的电流为I2.则下列说法正确的是( ) A用户端的电压为I 1U1 I2 B输电线上的电压降为U C理想变压器的输入功率为I r 2 1 D输电线路上损失的电功率为I1U 解析：选 A.根据变压器的工作原理、欧姆定律和电功率公式解决问题根据理想变压器 的工作原理， 得I1U1I2U2， 所以用户端的电压U2， 选项 A 正确 ； 输电线上的电压降U I1U1 I2 I1rUU1，选项 B 错误；变压器的输入功率P1I1UI rI1U1，选项 C 错误；输电线路上 2 1 损失的功率PI rI1(UU1)，选项 D 错误 2 1 【课后达标检测】 一、选择题 第 -
6、 3 - 页 共 7 页 1有一不动的矩形线圈abcd，处于范围足够大的可转动的匀强磁场中，如图所示该匀 强磁场是由一对磁极 N、S 产生，磁极以OO为轴匀速转动在t0 时刻，磁场的方向与线 圈平行，磁极 N 开始离开纸面向外转动，规定由abcda方向的感应电流为正，则能 反映线圈中感应电流I随时间t变化的图线是( ) 答案：C 2(2019湖州检测)一只矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，如图所 示为穿过线圈的磁通量 随时间变化的图线，则下列说法正确的是( ) At0 时，线圈平面与中性面垂直 Bt 时刻，磁通量的变化率最大 T 4 Ct 时刻，交流电动势达到最小 T 2 DtT
7、时刻，交流电动势为零 答案：A 3 将阻值为 100 的用电器接到按i1.414sin 100t(A)的规律变化的交流电路中， 则( ) A该交流的周期为 0.02 s B用电器两端的电压为 141.4 V C通过用电器的电流为 1.414 A D用电器消耗的功率为 141.4 W 答案：A 4(2019舟山高二期中)如图所示，T 为理想变压器，A1、A2为理想交流电流表，R1、R2 为定值电阻，R3为滑动变阻器，原线圈两端接恒压交流电源，当滑动变阻器的滑动触头向下 滑动时( ) 第 - 4 - 页 共 7 页 AA1的读数变大，A2的读数变大 BA1的读数变大，A2的读数变小 CA1的读数变
8、小，A2的读数变大 DA1的读数变小，A2的读数变小 解析 ： 选 A.当滑动触头下移时，R3变小，R总变小，I，U不变，I变大，U并UUR1，U U R总 并变小，通过R2的电流IR2变小，IA2IIR2，IA2变大，A2的示数变大，由原、副线圈电流与 匝数成反比，可知 A1的示数变大 5(2019嘉兴测试)图 1、图 2 分别表示两种电压的波形，其中图 1 所示电压按正弦规 律变化下列说法正确的是( ) A图 1 表示交流电压，图 2 表示直流电压 B两种电压的有效值相等 C图 1 所示电压的瞬时值表达式为u311sin 100t(V) D图 1 所示电压经匝数比为 101 的变压器变压后
9、，频率变为原来的 1 10 解析：选 C.图 2 表示的电压方向在变，也是交流电压，A 错；图 2 表示的电压是非正弦 交流电压，有效值与最大值之间并不满足E，B 错；变压器不能改变交变电流的频率，选 Em 2 项 D 错 6理想变压器上接有三个完全相同的灯泡，其中一个与该变压器的原线圈串联后接入交 流电源，另外两个并联后接在副线圈两端已知三个灯泡均正常发光该变压器原、副线圈 的匝数之比为( ) A12 B2l C23D32 解析 ： 选 B.三灯都正常工作，则电流相等，由此可知变压器的原、副线圈的电流比 ， I1 I2 1 2 第 - 5 - 页 共 7 页 对于理想变压器，由于功率相等，P
10、1P2，得得 ，选项 B 正确 U1 U2 I2 I1 U1 U2 2 1 7(2019宁波调研)对于理想变压器，下列说法中不正确的是( ) A原线圈的输入功率随着副线圈的输出功率增大而增大 B原线圈的输入电流随着副线圈的输出电流增大而增大 C原线圈的电压不随副线圈的输出电流变化而变化 D当副线圈的电流为零时，原线圈的电压也为零 答案：D 8(2019杭州质检)如图所示，在某一输电线路的起始端接入两个互感器，原、副线圈 的匝数比分别为 1001 和 1100，图中 a、b 表示电压表或电流表，已知电压表的示数为 22 V，电流表的示数为 1 A，则( ) Aa 为电流表，b 为电压表 Ba 为
11、电压表，b 为电流表 C线路输送电功率是 2 200 kW D输电线路总电阻为 22 解析：选 B.由题图可知 a 表是电压表，b 表是电流表而连接电压表的互感器原线圈的 匝数与副线圈匝数之比为 1001，连接电流表的互感器原线圈的匝数与副线圈匝数之比为 1100，由电压表的示数为 22 V，得原线圈的电压为 2 200 V，由电流表的示数为 1 A，得原线 圈的电流为 100 A所以电线输送功率是 2.2105 W，由已知条件无法求输电线电阻 9某小型水电站的电能输送示意图如图所示发电机的输出电压为 200 V，输电线总电 阻为r，升压变压器原、副线圈匝数分别为n1、n2.降压变压器原、副线
12、圈匝数分别为n3、 n4(变压器均为理想变压器)要使额定电压为 220 V 的用电器正常工作，则( ) A. n2 n1 n3 n4 B.U3，所以，A 正确，B、C 错误 ； n2 n1 n3 n4 升压变压器的输出功率等于降压变压器的输入功率加上输电线损失功率，D 错误 10.如图所示， 在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为T， 转轴O1O2垂直 于磁场方向，线圈电阻为2 .从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过 60时的感应电流为1 A那么 ( ) A线圈消耗的电功率为 2 W B线圈中感应电流的有效值为 2 A C任意时刻线圈中的感应电动势为e4cosV ( 2 T t) D任
13、意时刻穿过线圈的磁通量为sin T ( 2 T t) 解析：选 C.从线圈平面平行于磁感线开始计时，正弦交变电流的感应电动势的一般表达 式为eEmcos ，且该式的成立与转轴的位置无关(转轴平行于磁感线的情况除外)，则感应 电流i cos ，由题给条件有 1 ，解得Em4 V，则Im2 A，I有效 A，电功 e R Em R Em 2 1 2 2 率PIR4 W， 所以 A、 B 错误e4cos t4cos V， 故 C 正确 由EmBS 2有效 ( 2 T t) m得m，故sin，故 D 错误 2 T 2T 2T ( 2 T t) 二、非选择题 11(2019杭州调研)某小型实验水电站输出功
14、率是 20 kW，输电线总电阻为 6 . (1)若采用 380 V 输电，求输电线路损耗的功率； (2)若改用 5 000 V 高压输电，用户端利用n1n2221 的变压器降压，求用户得到的电 压 解析：(1)输电线上的电流为 I A52.63 A P U 20 103 380 输电线路损耗的功率为 P损I2R52.6326 W16 620 W16.62 kW. (2)改用高压输电后，输电线上的电流为 I A4 A P U 20 103 5 000 用户端在变压器降压前获得的电压 U1UIR(5 00046) V4 976 V 第 - 7 - 页 共 7 页 根据，用户得到的电压为 U1 U2
15、 n1 n2 U2U14 976 V226.18 V. n2 n1 1 22 答案：(1)16.62 kW (2)226.18 V 12(2019丽水质检)如图所示是家庭用的“漏电保护器”的关键部分的原理图，其中P 是一个变压器铁芯， 入户的两根电线(火线和零线)采用双线绕法， 绕在铁芯的一侧作为原线圈， 然后再接户内的用电器Q是一个脱扣开关的控制部分(脱扣开关本身没有画出，它是串联在 本图左边的火线上，开关断开时，用户的供电被切断)，Q接在铁芯另一侧副线圈的a、b两端 之间，当a、b间没有电压时，Q使得脱扣开关闭合，当a、b间有电压时脱扣开关立即断开， 使用户断电 (1)用户正常用电时，a、
16、b之间有没有电压？为什么？ (2)如果某人站在地面上，手误触火线而触电，脱扣开关是否会断开？为什么？ (3)已知原线圈的双线各在铁芯上绕了N1匝，加在另一侧的副线圈绕了N2匝已知正常 用电时通过火线和零线的电流都是I，某人站在地面上，手误触火线而触电时通过人体的电流 为I.把这个变压器视为理想变压器，在人触电的这段时间内，已知a、b两端的电压是 2 V， 求火线线圈两端的电压和通过Q的电流各多大？ 解析：(1)由题文中提取的有用信息是：“火线和零线采用双线” ，在铁芯中没有交变磁 通产生因此，在Q中不会产生电磁感应，a、b间没有电压 (2)手误触火线时，相当于把入户线短接，通过人体的电流不通过原线圈，在Q中会产生 电磁感应，a、b间有电压，Q会断开 (3)根据变压器规律，可得火线线圈两端的电压为U1 V U1 Uab n1 n2 I Iab n2 n1 2n1 n2 通过Q的电流为Iab. n1I n2 答案：见解析