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2018高考物理交变电流选择题模拟试题


2018 高考物理交变电流选择题模拟试题
考试范围:高考模拟--交变电流;考试时间:60 分钟;命题人:刘海辉

第Ⅰ卷(选择题)
请点击修改第 I 卷的文字说明

一.多选题(共 40 小题) 1.如图所示,矩形线圈面积为 S,匝数为 N,线圈电阻为 r,在磁感应强度为 B 的匀强磁场中绕 OO′轴以角速度 ω 匀速转动,外电路电阻为 R,当线圈由图示位 置转过 90°的过程中,下列判断正确的是( )

A.电压表的读数为 U= B.磁通量的变化量为 Φ=NBS C.电阻 R 所产生的焦耳热为 Q= D.通过电阻 R 的电荷量为 q= 2.如图,电阻 R、电容 C 和电感 L 并联后,接入输出电压有效值恒定、频率可 调的交流电源.当电路中交流电的频率为 f 时,通过 R、C 和 L 的电流有效值恰 好相等.若将频率降低为 f,分别用 I1、I2 和 I3 表示此时通过 R、C 和 L 的电流 有效值,则( )

A.I1>I3

B.I1>I2

C.I3>I2

D.I2=I3

3.如图所示是小型交流发电机的示意图,线圈绕垂直于磁场方向的水平轴 OO′ 沿逆时针方向匀速转动,线圈的匝数为 n、电阻为 r,外接电阻为 R,交流电流
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表 A.线圈从图示位置(线圈平面平行于电场方向)开始转过 为 I.下列说法中正确的有( )

时的感应电流

A.电流表的读数为 2I B.转动过程中穿过线圈的磁通量的最大值为 C.从图示位置开始转过 的过程中,通过电阻 R 的电荷量为

D.线圈转动一周的过程中,电阻 R 产生的热量为 4.如图甲所示是一种手摇发电的手电筒,内部有一固定的线圈和可来回运动的 条形磁铁,其原理图如图乙所示,当沿图中箭头方向来回摇动手电筒过程中,挑 选磁铁在线圈内来回运动,灯泡发光,在此过程中,下列说法正确的是( )

A.增加摇动频率,灯泡变亮 B.线圈对磁铁的作用力方向不变 C.磁铁从线圈一端进入与从该端穿出时,灯泡中电流方向相反 D.磁铁从线圈一端进入再从另一端穿出过程,灯泡中电流方向不变 5.如图甲为风力发电的简易模型,在风力的作用下,风叶带动与其固定在一起 的永磁体转动,转速与风速成正比,某一风速时,线圈中产生的正弦式电流如图 乙所示,则( )

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A.电流的表达式为 i=0.6sin10πt(A) B.磁体的转速为 10r/s C.风速加倍时电流的表达式为 i=1.2sin10πt(A) D.风速加倍时线圈中电流的有效值为 0.6 A sin100πt(V) ,将其接在阻 )

6.某一交流电的电压随时间变化的规律为:u=100 值为 R=100Ω 的电热丝两端,则下列说法正确的是( A.该交流电压的周期为 0.02s B.该电热丝消耗的电功率为 200W C.该交流电每秒内电流方向改变 50 次 D.用电压表测该用电器两端电压其示数为 100V

7.如图甲所示,矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴在匀强磁场中匀速转动, 产生的交变电动势随时间变化规律的图象如图乙所示.已知线圈内阻为 1.0Ω, 外接灯泡的电阻恒为 9.0Ω,则( )

A.交流电压表 V 的示数为 20 V B.电路中的电流方向每秒钟改变 10 次 C.灯泡消耗的电功率为 36 W D.电动势 e 的瞬时值表达式为 e=20 cos(10 πt)V 8. 如图所示, 图线是两相同矩形线圈在同一匀强磁场中 以垂直于磁场的一条边 为轴匀速转动时所产生正弦交流 电的图象.以下关于这两个正弦交流电的说法 正确的是( )
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A.在图中 r=0 时刻穿过两线圈的磁通量均为零 B.a、b 两线圈转速之比为 3:2 C.交流电 b 电压的峰值为 20 V D.交流电 a 电压的瞬时值为 w=30sin πtV)

9.如图所示,边长为 L、匝数为 N,电阻不计的正方形线圈 abcd 在磁感应强度 B 的匀强磁场中绕垂直于磁感线的转轴 OO′以恒定的角速度 ω 转动,线圈外接一 含有理想变压器的电路,变压器原、副线圈的匝数分别为 n1 和 n2.图示位置正 方形线圈所处平面与磁场方向平行,下列说法正确的是( )

A.在图示位置时穿过正方形线圈中的磁通量为零,感应电动势也为零 B.当可变电阻 R 的滑片 P 向上滑动时,电压表 V2 的示数保持不变 C.电压表 V1 示数等于 NBωL2 D.从图示位置开始时,正方形线圈平面转过 60°时,此时该电压表 V1 示数等于

10.某交流电的电压 u 随时间 t 变化的曲线为如图所示的正弦曲线,则以下说法 正确的是( )

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A.该交流电的周期为 2s B.该交流电压瞬时值表达式为 u=200sin(100πt)V C.用交流电压表测该交流电的电压,示数为 200V D.该交流电接在匝数比为 20:22 的变压器原线圈两端,可以使副线圈中额定 电压为 220V 的电熨斗正常工作 11. 如图 1 所示电路中, 理想二极管具有单向导电性 (即加正向电压时电阻为 0, 加反向电压时电阻为无穷大) .当输入如图 2 甲所示正弦交变电压后,电路中的 电流按图乙所示规律变化,二极管 D、定值电阻 R 两端的电压按图 2 丙、丁所示 规律变化,忽略导线电阻,则下列说法中正确的是( )

A.UDm=URm=Um B.电阻 R 消耗的电功率为 PR= UmIm C.二极管 D 消耗的电功率为 PD= UmIm D.整个电路消耗的电功率为 P= UmIm

12.如图所示,理想变压器原线圈接有交流电源,当副线圈上的滑片 P 处于图示 位置时,灯泡 L 能发光. 要使灯泡变亮,可以采取的方法有( )

A.向下滑动 P B.增大交流电源的电压 C.增大交流电源的频率 D.减小电容器 C 的电容

13. 如图所示, M 是一小型理想变压器, 接线柱 a、 b 接在电压 μ=311sin314t (V)
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的正弦交流电源上,变压器右侧部分为一火警报警系统原理图,其中 R2 为用半 导体热敏材料(电阻率随温度升高而减小)制成的传感器,所有电表均为理想电 表,电流表 A2 为值班室的显示器,显示通过 R1 的电流,电压表 V2 显示加在报警 器上的电压 (报警器未画出) , R3 为一定值电阻. 当传感器 R2 所在处出现火情时, 以下说法中正确的是( )

A.A1 的示数增大,A2 的示数减小 B.A1 的示数增大,A2 的示数增大 C.V1 的示数增大,V2 的示数增大 D.V1 的示数不变,V2 的示数减小 14.如图所示,有一矩形线圈的面积为 S,匝数为 N,内阻不计,绕 OO′轴在水 平方向的磁感应强度为 B 的匀强磁场中以角速度 ω 做匀速转动,从图示位置开 始计时. 矩形线圈通过滑环接一理想变压器,滑动触头 P 上下移动时可改变输出 电压,副线圈接有可调电阻 R,下列判断正确的是( )

A.矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为 e=NBSωcosωt B.矩形线圈从图示位置经过 时间时,通过电流表的电荷量为 0

C.当 P 位置不动,R 增大时,电压表读数也增大 D.当 P 位置向上移动、R 不变时,电流表读数变大 15.在如图甲所示的理想变压器的原线圈输入端 a、b 加如图乙所示的电压,图 象前半周期为正弦部分, 理想变压器原、 副线圈匝数比为 5: 1, 电路中电阻 R1=5Ω, R2=6Ω,R3 为定值电阻,开始时电键 S 断开,下列说法正确的是( )

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A.电压表的示数为 22 B.电流表的示数为 0.4A

V

C.闭合电键 S 后,电压表的示数变大 D.闭合电键 S 后,电流表的示数变大 16.在匀强磁场中有一不计电阻的矩形线圈,绕垂直磁场的轴匀速转动,产生如 图甲的正弦交流电,把该交流电接在图乙中理想变压器的 A、B 两端,电压表和 电流表均为理想电表,Rt 为负温度系数的热敏电阻(温度升高时其电阻减小) ,R 为定值电阻.下列说法正确的是( )

A.在 t=0.01s,穿过该矩形线圈的磁通量最大 B.变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式为 u=36 sinπt(V)

C.Rt 处温度升高时,电压表 V1、V2 示数的比值保持不变 D.Rt 处温度升高时,电压表 V2 的示数变小,变压器输入功率变大 17. 如图所示是发电厂通过升压变压器进行高压输电,接近用户端时再通过降压 变压器降压给用户供电的示意图,图中变压器均可视为理想变压器,图中电表均 为理想交流电表.设发电厂输出的电压一定,两条输电线总电阻用 R0 表示,并 且电阻不变,变阻器 R 相当于用户用电器的总电阻.当用电器增加时,相当于 R 变小,则当用电进入高峰时( )

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A.电压表 V1、V2 的读数均不变,电流 A2 的读数增大,电流表 A1 的读数减小 B.电压表 V3、V4 的读数均减小,电流 A2 的读数增大,电流表 A3 的读数增大 C.电压表 V2、V3 的读数之差与电流表 A2 的读数的比值不变 D.线路损耗功率增大 18.如图所示,有一台交流发电机 E,通过理想升压变压器 T1 和理想降压变压器 T2 向远处用户供电,输电线的总电阻为 R.T1 的输入电压和输入功率分别为 U1 和 P1,它的输出电压和输出功率分别为 U2 和 P2;T2 的输入电压和输入功率分别 为 U3 和 P3, 它的输出电压和输出功率分别为 U4 和 P4. 设 T1 的输入电压 U1 一定, 当用户消耗的电功率变大时,有( )

A.U2 不变,U3 变小

B.U2 减小,U4 变大

C.P2 变大,P3 变大 D.P1 不变,P2 变小 19.如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为 10:1,电流表和电压表均为 理想交流电表.已知交流电源电压瞬时值表达式为 u= 说法中正确的是( ) sin100πt(V) .下列

A.电压表的示数为 22V B.通过滑动变阻器 R 的交流电的频率为 50Hz C.若将滑动变阻器的滑片下移,则电压表的示数变小 D.若将滑动变阻器的滑片上移,则 R0 消耗的功率变大 20.在匀强磁场中有一不计电阻的单匝矩形线圈,绕垂直于磁场的轴匀速转动, 产生如图甲所示的正弦交流电,把该交流电输入到图乙中理想变压器的 A、B 两
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端.图中的电压表和电流表均为理想交流电表,Rt 为热敏电阻(温度升高时其电 阻减小) ,R 为定值电阻.下列说法正确的是( )

A.在图甲的 t=0.01s,矩形线圈平面与磁场方向垂直 B.变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式为 u=36 sin50πt(V)

C.Rt 处温度升高时,电压表 V1 示数与 V2 示数的比值变小 D.Rt 处温度升高时,电压表 V2 示数与电流表 A2 示数的乘积可能变大、也可能 变小,而电压表 V1 示数与电流表 A1 示数的乘积一定变大. 21.如图所示为远距离输电的原理图,升压变压器的变压比为 m,降压变压器的 变压比为 n,输电线的电阻为 R,升压变压器和降压变压器均为理想变压器,发 电厂输出的电压恒为 U,若由于用户的负载发生变化,使电压表 V2 的示数减小 了△U,则下列判断正确的是( )

A.电压表 V1 的示数减小了△U B.输电线上的电压增大了 n△U C.电流表 A1 的示数增大了 D.电流表 A2 的示数增大了

22.某小型水电站的电能输送示意图如下.发电机的输出电压为 220V,输电线 总电阻为 r,升压变压器原副线圈匝数分别为 n1、n2.降压变压器原副线匝数分 别为 n3、 n(变压器均为理想变压器) . 要使额定电压为 220V 的用电器正常工作, 4 则( )

A.


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B.



C.升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压 D.升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率 23.如图甲所示,在匀强磁场中,一矩形金属线圈两次分别以不同的转速,绕与 磁感线垂直的轴匀速转动,产生的交变电动势图象如图乙中曲线 a、b 所示,则 ( )

A.两次 t=0 时刻线圈平面均与中性面垂直 B.曲线 a 表示的交变电动势频率为 50Hz C.曲线 a、b 对应的线圈角速度之比为 3:2 D.曲线 b 表示的交变电动势有效值为 5 V

24.矩形线圈 abcd 在匀强磁场中逆时针匀速转动时,线圈中产生如图所示的交 流电,则对应 t1 时刻线圈的位置可能为下图中的( )

A.

B.

C.

D.

25.利用实验室的手摇发电机产生的正弦交流电给灯泡 L 供电,其电路如图所 示.当线圈以角速度 ω 匀速转动时,电压表示数为 U,灯泡正常发光.已知发电 机线圈的电阻为 r,灯泡正常发光时的电阻为 R,电表均为理想电表,导线电阻 可忽略.则( )

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A.图中电流表示数为 B.灯泡的额定功率为 C.发电机的线圈中产生的电动势的最大值为 U(1+ ) D.从线圈转到中性面开始计时,灯泡两端电压的瞬时值表达式为 u= Usinωt

26.如图甲所示,在匀强磁场中,一矩形金属线圈两次分别以不同的转速,绕与 磁感线垂直的轴匀速转动,产生的交变电动势图象如图乙中曲线 a、b 所示,则 ( )

A.两次 t=0 时刻线圈平面均与中性面垂直 B.曲线 a、b 对应的线圈转速之比为 3:2 C.曲线 a 表示的交变电动势频率为 25 Hz D.曲线 b 表示的交变电动势为 10 V 27.如图所示为交流电的电压随时间变化的图象,下列说法正确的是( )

A.将该电压加在交流电压表两端时,电压表读数为 200V B.周期为 0.02s C.该交流电的电压有效值为 100 V

D.将该交流电压加在起辉电压为 150V 的氖管上,氖管未被击穿,氖管 1 分钟 发光次数为 60 次 28. 如图为远距离高压输电的示意图. 关于远距离输电, 下列表述正确的是 (
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A.增加输电导线的横截面积将增大输电过程中的电能损失 B.高压输电是通过减小输电电流来减小电路的发热损耗 C.在输送电压一定时,输送的电功率越大,输电过程中的电能损失越小 D.高压输电必须综合考虑各种因素,不一定是电压越高越好 29.将硬导线中间一段折成半圆形,使其半径为 R,让它在磁感应强度为 B,方 向如图所示的匀强磁场中绕轴 MN 匀速转动.导线在 a、b 两处通过电刷与外电 路连接,外电路接有额定功率为 P、电阻为 r 的小灯泡并正常发光.电路中除灯 泡外,其余部分的电阻不计,则下列说法正确的是( )

A.半圆形硬导线的转速

B.半圆形硬导线的转速 C.线圈从图示位置转 90°通过小灯泡的电荷量为 D.线圈从图示位置转 90°过程中通过小灯泡的电荷量为 30.以下说法正确的是( )

A.发电机、电动机铭牌上所标电流、电压为有效值 B.电容器的击穿电压为所加交变电压的平均值 C.交流电压表所示电压值为瞬时值 D.保险丝的熔断电流值为有效值 31. 一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示.已知
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发电机线圈内阻为 10.0Ω,现外接一只电阻为 100.0Ω 的灯泡,如图乙所示,则





A.理想电压表 V 的示数为 220 V B.电路中的电流方向每秒钟改变 100 次 C.灯泡实际消耗的功率为 400W D.0 到 0.005s 内通过灯泡的电荷量为 ×10﹣2C

32. 图甲、 图乙分别表示两种电压的波形, 其中图甲所示电压按正弦规律变化. 下 列说法正确的是( )

A.图甲表示的是交流电,图乙表示的是直流电 B.图甲所示电压的瞬时值表达式为 u=220 sin100πt(V)

C.图甲、乙两种电压的有效值分别为 220V 和 4V D.图甲、乙两种电压分别给同一电阻丝供电,热功率之比是 442:1 33.如图所示,下列图象属于交流电的有( )

A.

B.

C.

D.

34.如图所示,虚线左侧的空间有垂直于纸面向里的匀强磁场,一总电阻为 R、 面积为 S,匝数未知的闭合矩形导线圈 abcd 位于纸面内,cd 边与虚线重合,现 使线圈从图示位置绕 cd 轴开始匀速转动,角速度 w,当线圈转过 30°时,感应电 流的瞬时值为 I,则线圈在转动过程中,下列说法正确的是(
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A.导线圈中感应电流的有效值为 I B.导线圈中感应电流方向始终不变,但大小随时间变化 C.导线圈转动过程中穿过矩形导线框的磁通量的最大值比为 D.线圈从图示位置转过 90°的过程中,通过导线横截面的电量为 35.如图所示,图象 a 是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的对称轴匀速 转动时所产生的正弦交变电动势的图象.只调整线圈转速后,所产生的正弦交变 电动势的图象为图 b.设线圈先后两次转速分别为 na、nb,交流电动势 b 的瞬时 值为 e,则下列说法正确的是( )

A.na:nb=3:2 B.na:nb=2:3 C.e= sin πt(V) D.e= sin5πt(V) )

36.一交流电压为 u=100

sin100πt(V) ,由此表达式可知(

A.用交流电压表测该电压,其示数为 100V B.该交流电压的周期为 0.02s C.将该电压加在 100Ω 的电阻两端,电阻消耗的电功率为 100W D.t= s 时,该交流电压的瞬时值为 100V

37.如图,理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡 a 和 b.当输入 电压 U 为灯泡额定电压的 10 倍时,两灯泡均能正常发光.下列说法正确的是 ( )

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A.原、副线圈匝数之比为 9:1 B.原、副线圈匝数之比为 1:9 C.此时 a 和 b 的电功率之比为 9:1 D.此时 a 和 b 的电功率之比为 1:9 38.如图所示,匀强磁场的磁感应强度 T.单匝矩形线圈面积 S=1m2,电

阻不计,绕垂直于磁场的轴 OO′匀速转动.线圈通过电刷与一理想变压器原线圈 相接, 为交流电流表.调整副线圈的滑动触头 P,当变压器原、副线圈匝数

比为 1:2 时,副线圈电路中标有“36V,36W”的灯泡正常发光.以下判断正确的 是( )

A.电流表的示数为 lA B.矩形线圈产生电动势的有效值为 18V C . 从 矩形线圈转到中性面开始计时,矩形线圈电动势随时间的变化规律 V D.若矩形线圈转速增大,为使灯泡仍能正常发光,应将 P 适当下移 39.在匀强磁场中,一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转动轴匀速转动,如图甲 所示.产生的交变电动势随时间变化的规律如图乙所示.则下列说法正确的是 ( )

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A.t=0.01s 时穿过线框的磁通量最大 B.该交变电动势的有效值为 11 V sin(100πt)V

C.该交变电动势的瞬时值表达式为 e=22

D.电动势瞬时值为 22V 时,线圈平面与中性面的夹角为 45° 40.在磁场区域中有一粗细均匀的正方形导体线框 abcd,线框平面与磁场方向 垂直,ab 的右边无磁场,左边有方向垂直纸面向向里的匀强磁场,磁感应强度 大小为 B.现使线框以 ab 边为转轴匀速转动,转动方向如图所示,规定沿 abcda 方向为电流的正方向, 并以图示位置为记时起点,则下列图象中能正确表示线框 中的感应电流 i 和 ab 两端电压 Uab 随时间变化的是( )

A.

B.

C



D.

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2018 高考物理交变电流选择题模拟试题
参考答案与试题解析

一.多选题(共 40 小题) 1.如图所示,矩形线圈面积为 S,匝数为 N,线圈电阻为 r,在磁感应强度为 B 的匀强磁场中绕 OO′轴以角速度 ω 匀速转动,外电路电阻为 R,当线圈由图示位 置转过 90°的过程中,下列判断正确的是( )

A.电压表的读数为 U= B.磁通量的变化量为 Φ=NBS C.电阻 R 所产生的焦耳热为 Q= D.通过电阻 R 的电荷量为 q= 【分析】根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律和电流的定义式求解电量.从图示 位置磁通量为 Φ1=0,转过 90°磁通量为 Φ2=BS,△Φ=Φ2﹣Φ1.交流电压表测量 有效值, 由电动势的最大值、 欧姆定律和有效值与最大值之间的关系求解电压的 有效值.外力做的功等于电路中产生的热量,根据焦耳定律 Q=I2Rt 求解热量,I 为有效值. 【解答】解:A、线圈在磁场中转动,产生的电动势的最大值为 Em=NBSω,电动 势的有效值为 E= = ,电压表测量为电路的外电压,所以电压表的读数为 U=

,故 A 错误;

B、由图示位置转过 90°的过程中,磁通量的变化量△Φ=BS,与匝数无关,故 B 错误;

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C、电阻 R 产生的热量 Q= D、由 q= , 得到,电量 q=

=

.故 C 正确;

,故 D 正确

故选:CD 【点评】对于交变电流,求解热量、电功和电功率用有效值,而求解电量要用平 均值.

2.如图,电阻 R、电容 C 和电感 L 并联后,接入输出电压有效值恒定、频率可 调的交流电源.当电路中交流电的频率为 f 时,通过 R、C 和 L 的电流有效值恰 好相等.若将频率降低为 f,分别用 I1、I2 和 I3 表示此时通过 R、C 和 L 的电流 有效值,则( )

A.I1>I3

B.I1>I2

C.I3>I2

D.I2=I3

【分析】电容器的特性是通交流隔直流,通高频阻低频.电感线圈的特性是通过 直流阻交流,通低频阻高频率.通过电阻的电流与频率无关.根据三种元件的特 性分析. 【解答】解:将频率降低时,通过 R 的电流不变,电容器的容抗增大,通过 C 的电流减小, 则有 I1>I2. 电感线圈的感抗减小, 通过 L 的电流增大, 则有 I3>I2. 故 AD 错误,BC 正确. 故选:BC 【点评】 解决本题的关键是要掌握电容器和电感的特性, 知道电流的频率越低时, 容抗越高;而线圈的频率越低时,感抗越小.

3.如图所示是小型交流发电机的示意图,线圈绕垂直于磁场方向的水平轴 OO′ 沿逆时针方向匀速转动,线圈的匝数为 n、电阻为 r,外接电阻为 R,交流电流

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表 A.线圈从图示位置(线圈平面平行于电场方向)开始转过 为 I.下列说法中正确的有( )

时的感应电流

A.电流表的读数为 2I B.转动过程中穿过线圈的磁通量的最大值为 C.从图示位置开始转过 的过程中,通过电阻 R 的电荷量为

D.线圈转动一周的过程中,电阻 R 产生的热量为 【分析】根据感应电流瞬时值表达式求出最大值,再求解有效值,即可得到电流 表的读数;磁通量的最大值 Φm=BS.由闭合电路欧姆定律求出感应电动势的最 大值 Em,由公式 Em=nBSω 求解 Φm.通过电阻 R 的电荷量根据公式 q=n 解;热量根据焦耳定律求解. 【解答】解: A、由题有:I=Imcos 则电流表的读数为 ,则得感应电流的最大值 Im=2I,有效值 I 有= I,故 A 错误. = I, 求

B、感应电动势的最大值 Em=Im(R+r)=2I(R+r) ,又 Em=nBSω,磁通量的最大值 Φm=BS,联立解得:Φm=BS= C、从图示位置开始转过 ? = ,故 B 正确. =n =n?

的过程中,通过电阻 R 的电荷量 q=n

,故 C 正确. ( =
2 I) R

D、 线圈转动一周的过程中, 电阻 R 产生的热量 Q= 故 D 正确. 故选:BCD.

=



【点评】本题关键知道正弦式交流电峰值的表达式 Em=nBSω,以及瞬时值与最大 值之间的关系,对于交变电流,求解热量、电功和电功率要用有效值,对于正弦
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式电流最大值是有效值的

倍.

4.如图甲所示是一种手摇发电的手电筒,内部有一固定的线圈和可来回运动的 条形磁铁,其原理图如图乙所示,当沿图中箭头方向来回摇动手电筒过程中,挑 选磁铁在线圈内来回运动,灯泡发光,在此过程中,下列说法正确的是( )

A.增加摇动频率,灯泡变亮 B.线圈对磁铁的作用力方向不变 C.磁铁从线圈一端进入与从该端穿出时,灯泡中电流方向相反 D.磁铁从线圈一端进入再从另一端穿出过程,灯泡中电流方向不变 【分析】解答本题需掌握:发电机都是由电磁感应原理制造的,及决定电流大小 的因素,利用好楞次定律判断出产生的感应电流方向和推论即可判断 【解答】解:A、当永磁体在线圈中运动时,线圈切割磁感线产生感应电流,故 依据电磁感应原理制造的.要使灯泡亮度增大,即电流变大,可以加速切割、增 加线圈匝数或更换磁性更强的永磁体,或者增大摇动的频率,故 A 正确; B、根据楞次定律的推论来拒去留可知,线圈对磁铁的作用力方向发生变化,故 B 错误; CD、磁铁从线圈一端进入与从该端穿出时,穿过线圈的磁通量先增大后减小, 根据楞次定律可知灯泡中电流方向相反,故 C 正确,D 错误; 故选:AC 【点评】本题考查电磁感应的条件,及感应电流大小的决定因素,明确楞次定律 的内容和推论即可判断

5.如图甲为风力发电的简易模型,在风力的作用下,风叶带动与其固定在一起 的永磁体转动,转速与风速成正比,某一风速时,线圈中产生的正弦式电流如图 乙所示,则( )
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A.电流的表达式为 i=0.6sin10πt(A) B.磁体的转速为 10r/s C.风速加倍时电流的表达式为 i=1.2sin10πt(A) D.风速加倍时线圈中电流的有效值为 0.6 A

【分析】 根据 i﹣t 图象判断出电流的最大值与周期, 当转速加倍时, 根据 Em=nBSω 可知产生的感应电动势加倍,形成的感应电流加倍; 【 解 答 】 解 : A 、 通 过 乙 图 可 知 电 流 的 最 大 值 为 0.6A , 周 期 T=0.2s , 故 ,故电流的表达式为 i=0.6sin10πt(A) ,故 A 正确 B、电流的周期为 T=0.2s,故磁体的转速为 ,故 B 错误;

C、风速加倍时,角速度加倍,根据 Em=nBSω 可知产生的感应电动势加倍,形成 的感应电流加倍,故风速加倍时电流的表达式为 i=1.2sin20πt(A) ,故 C 错误; D、 根据 C 得分析, 形成的感应电流 Im=1.2A, 故有效值为 故 D 正确 故选:AD 【点评】根据相对性来分析与解决问题,同时掌握感应电动势与转速关系,即可 判断出感应电流的大小变化,及转速与周期的关系. ,

6.某一交流电的电压随时间变化的规律为:u=100 值为 R=100Ω 的电热丝两端,则下列说法正确的是( A.该交流电压的周期为 0.02s B.该电热丝消耗的电功率为 200W C.该交流电每秒内电流方向改变 50 次
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sin100πt(V) ,将其接在阻 )

D.用电压表测该用电器两端电压其示数为 100V 【分析】电压表读数为有效值.先根据最大值求有效值,求得电压表读数;通过 瞬时表达式与交电流的 ω= 而利用电功率的公式 P= ,可求出周期;运用瞬时表达式求出有效值,从

求出电功率 V,ω=100πrad/s,故

【解答】解:A、根据交流电的瞬时表达式可知, 交流电的周期为 T= B 、 交 流 电 的 有 效 值 为 E= ,故 B 错误; ,故 A 正确;

,该电热丝消耗的电功率为

C、 在一个周期内电流方向改变 2 次, 故 1s 内电流改变次数为 n= 故 C 错误; D、电压表测量的为有效值,故示数为 100V,故 D 正确; 故选:AD

次,

【点评】 要知道有效值的物理意义,及正弦式交流电的有效值等于最大值除根号 2,并知道求电功率是用交流电的有效值.

7.如图甲所示,矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴在匀强磁场中匀速转动, 产生的交变电动势随时间变化规律的图象如图乙所示.已知线圈内阻为 1.0Ω, 外接灯泡的电阻恒为 9.0Ω,则( )

A.交流电压表 V 的示数为 20 V B.电路中的电流方向每秒钟改变 10 次 C.灯泡消耗的电功率为 36 W D.电动势 e 的瞬时值表达式为 e=20 cos(10 πt)V
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【分析】从甲图可知电动势最大值和周期,则可得电动势有效值 E= 流 I,从而求出电压表 V 的示数; 根据周期求出频率 f,则可得电路中的电流方向每秒改变的次数; 灯泡消耗的电功率直接通过 P=I2R 计算; 根据电动势瞬时值表达式 e=Emcosωt 写出表达式即可. 【解答】 解: A、 从甲图可知, 电动势最大值 故电路电流 I=

,电路电

V, 则电动势有效值 E=



,故电压表 V 的示数 U=IR=18V,A 错误; ,故电路中的电流方向每秒改变

B、从甲图可知,周期 T=0.2s,则频率 f= 10 次,B 正确; C、灯泡消耗的电功率 P=I2R=36W,C 正确; D、从甲图可知,电动势最大值

,周期 T=0.2s,则频率 f=

,角 ,D 错误;

速度 ω=2πf=10π rad/s,故电动势 e 的瞬时值表达式 e= 故选:BC.

【点评】本题考查交流电的图象,解题过程中要特别注意电表的示数是有效值, 计算功率也是用有效值, 解题的关键是从图中找出有用的条件,找出电动势的最 大值和周期,再结合电路进行作答

8. 如图所示, 图线是两相同矩形线圈在同一匀强磁场中 以垂直于磁场的一条边 为轴匀速转动时所产生正弦交流 电的图象.以下关于这两个正弦交流电的说法 正确的是( )

A.在图中 r=0 时刻穿过两线圈的磁通量均为零 B.a、b 两线圈转速之比为 3:2
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C.交流电 b 电压的峰值为 20 V D.交流电 a 电压的瞬时值为 w=30sin πtV)

【分析】 根据图象可以知道交流电的最大值和交流电的周期,根据交流电周期之 间的关系可以求得线圈的转速之间的关系和交流电的瞬时值表达式. 【解答】解:A、由图可知,t=0 时刻线圈均在中性面,穿过线圈的磁通量最大, 故 A 错误; B、由图象可知 TA:TB=2:3,根据 可知,nA:nB=3:2,故 B 正确;

C、交流电最大值 Um=NBSω,故 Uma:Umb=3:2,故 Umb= Uma=20V,故 C 正确. D、 a 的周期 T=0.4s, 角速度 5πtV,故 D 错误; 故选:BC 【点评】本题考查的是学生读图的能力,根据图象读出交流电的最大值和周期, 同时要掌握住交变电流的产生的过程. , 交流电 a 电压的瞬时值为 w=30sin

9.如图所示,边长为 L、匝数为 N,电阻不计的正方形线圈 abcd 在磁感应强度 B 的匀强磁场中绕垂直于磁感线的转轴 OO′以恒定的角速度 ω 转动,线圈外接一 含有理想变压器的电路,变压器原、副线圈的匝数分别为 n1 和 n2.图示位置正 方形线圈所处平面与磁场方向平行,下列说法正确的是( )

A.在图示位置时穿过正方形线圈中的磁通量为零,感应电动势也为零 B.当可变电阻 R 的滑片 P 向上滑动时,电压表 V2 的示数保持不变 C.电压表 V1 示数等于 NBωL2 D.从图示位置开始时,正方形线圈平面转过 60°时,此时该电压表 V1 示数等于

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【分析】 正弦式交流发电机从线圈所处平面与磁场方向平行开始计时,其电动势 表达式为:e=NBSωcosωt;在图示位置时穿过正方形线圈中的磁通量为零,磁通 量变化率最大,感应电动势最大,电压表和电流表读数为有效值. 【解答】解:A、从线圈所处平面与磁场方向平行时开始计时,矩形线圈产生的 感应电动势的瞬时值表达式为 e=NBSωcosωt, 在图示位置时穿过正方形线圈中的 磁通量为零,磁通量变化率最大,感应电动势最大,故 A 错误; B、当可变电阻 R 的滑片 P 向上滑动时,R 增大,根据理想变压器的变压原理知 输出电压由原线圈的输入电压及线圈匝数决定,与副线圈的负载电阻无关,即电 压表 V2 的示数不变,故 B 正确; CD、交流电压的最大值等于 NBωL2,电压表 V1 示数为有效值 错误,D 正确; 故选:BD. 【点评】本题关键明确交流四值、理想变压器的变压比公式,一定要注意理想变 压器中,副线圈的输出电压由原线圈的输入电压决定,与副线圈的负载无关.原 线圈的电流由副线圈中的电流决定,输入功率由输出功率决定. ,故 C

10.某交流电的电压 u 随时间 t 变化的曲线为如图所示的正弦曲线,则以下说法 正确的是( )

A.该交流电的周期为 2s B.该交流电压瞬时值表达式为 u=200sin(100πt)V C.用交流电压表测该交流电的电压,示数为 200V D.该交流电接在匝数比为 20:22 的变压器原线圈两端,可以使副线圈中额定 电压为 220V 的电熨斗正常工作 【分析】根据图象可知交流电的电压峰值和周期,从而得到有效值和频率,电压
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表显示的是电压有效值. 【解答】解:A、由图象知交流电的周期为 0.02s,故 A 错误; B、 交流电的角速度为 sin(100πt)V,故 B 错误 C、交流电压的有效值为 U= V=200V,故 C 正确; , 该交流电压瞬时值表达式为 u=200

D、将此交流电接在原、副线圈匝数比为 20:22 的变压器的原线圈上,则接在 副线圈两端的交流电压表的示数为 故选:CD 【点评】本题考查了变压器的特点:电压与匝数成正比,电流与匝数成反比,输 入功率等于输出功率.还考查了交流电的峰值与有效值的关系. ,故能正常工作,故 D 正确;

11. 如图 1 所示电路中, 理想二极管具有单向导电性 (即加正向电压时电阻为 0, 加反向电压时电阻为无穷大) .当输入如图 2 甲所示正弦交变电压后,电路中的 电流按图乙所示规律变化,二极管 D、定值电阻 R 两端的电压按图 2 丙、丁所示 规律变化,忽略导线电阻,则下列说法中正确的是( )

A.UDm=URm=Um B.电阻 R 消耗的电功率为 PR= UmIm C.二极管 D 消耗的电功率为 PD= UmIm D.整个电路消耗的电功率为 P= UmIm

【分析】根据理想二极管的特点,判断出回路中的电压的最大值,根据电流的热 效应判断出流过电阻 R 的电流和电压的有效值,即可判断
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【解答】解:A、二极管不影响交流的最大值,故 A 正确; B 、根据电流的热效应可知,通过 R 的有效值为 U= ,故 B 正确; C、二极管有电压时无电流,有电流时无电压,因此不消耗功率,故 C 错误; D、整个电路中只有电阻 R 消耗功率,故为 故选:AB. 【点评】 考查学生对二极管在交流电路中的作用的认识,以及对有效值概念的准 确深入理解 ,故 D 错误 、 I= ,所以功率为

12.如图所示,理想变压器原线圈接有交流电源,当副线圈上的滑片 P 处于图示 位置时,灯泡 L 能发光. 要使灯泡变亮,可以采取的方法有( )

A.向下滑动 P B.增大交流电源的电压 C.增大交流电源的频率 D.减小电容器 C 的电容

【分析】要使灯泡变亮,应使副线圈两端电压增大.向下滑动 P,副线圈匝数减 少,电压减小,增大交流电源的电压,副线圈两端电压也增大,增大交流电源的 频率通过电容器的电流更大. 【解答】解:A、向下滑动 P,副线圈匝数减少,电压减小,故 A 错误; B、增大交流电源的电压,副线圈两端电压也增大,故 B 正确; C、增大交流电源的频率减小了容抗,通过电容器的电流更大,故 C 正确; D、减小电容器的电容,增大了容抗,通过灯泡的电流减小,灯泡变暗,故 D 错 误; 故选:BC. 【点评】 本题考查了变压器的变压原理和电容器对交流电的影响, 通高频阻低频.

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13. 如图所示, M 是一小型理想变压器, 接线柱 a、 b 接在电压 μ=311sin314t (V) 的正弦交流电源上,变压器右侧部分为一火警报警系统原理图,其中 R2 为用半 导体热敏材料(电阻率随温度升高而减小)制成的传感器,所有电表均为理想电 表,电流表 A2 为值班室的显示器,显示通过 R1 的电流,电压表 V2 显示加在报警 器上的电压 (报警器未画出) , R3 为一定值电阻. 当传感器 R2 所在处出现火情时, 以下说法中正确的是( )

A.A1 的示数增大,A2 的示数减小 B.A1 的示数增大,A2 的示数增大 C.V1 的示数增大,V2 的示数增大 D.V1 的示数不变,V2 的示数减小 【分析】和闭合电路中的动态分析类似,可以根据 R2 的变化,确定出总电路的 电阻的变化,进而可以确定总电路的电流的变化的情况,在根据电压不变,来分 析其他的原件的电流和电压的变化的情况. 【解答】解:当传感器 R2 所在处出现火情时,R2 的电阻减小,导致电路的总的 电阻减小,所以电路中的总电流将会增加,A1 测量的是原线圈中的总的电流,由 于副线圈的电流增大了,所以原线圈的电流 A1 示数也要增加;由于电源的电压 不变,原副线圈的电压也不变,所以 V1 的示数不变,由于副线圈中电流增大, R3 的电压变压变大,所以 V2 的示数要减小,即 R1 的电压也要减小,所以 A2 的示 数要减小,所以 AD 正确. 故选 AD. 【点评】 电路的动态变化的分析,总的原则就是由部分电路的变化确定总电路的 变化的情况,再确定其他的电路的变化的情况,即先部分后整体再部分的方法.

14.如图所示,有一矩形线圈的面积为 S,匝数为 N,内阻不计,绕 OO′轴在水 平方向的磁感应强度为 B 的匀强磁场中以角速度 ω 做匀速转动,从图示位置开 始计时. 矩形线圈通过滑环接一理想变压器,滑动触头 P 上下移动时可改变输出
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电压,副线圈接有可调电阻 R,下列判断正确的是(



A.矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为 e=NBSωcosωt B.矩形线圈从图示位置经过 时间时,通过电流表的电荷量为 0

C.当 P 位置不动,R 增大时,电压表读数也增大 D.当 P 位置向上移动、R 不变时,电流表读数变大 【分析】正弦式交流发电机从垂直中性面位置开始计时,其电动势表达式为: e=NBSωcosωt;电压表和电流表读数为有效值;计算电量用平均值. 【解答】解:A、从垂直于中性面时开始计时,矩形线圈产生的感应电动势的瞬 时值表达式为 e=NBSωcosωt,故 A 正确; B、矩形线圈从图示位置经过 时间时,转过的角度为 ωt= ,磁通量一直增 ≠0(其中 R 为) ,

加,电流方向没有改变,故通过电流表的电荷量为:q=N 故 B 错误;

C、 交流发电机内电阻不计, 故变压器输入电压不变, 根据理想变压器的变压比, 当 P 位置不动,R 增大时,电压表读数不变,仍然等于发电机的电动势有效值, C 错误; D、当 P 位置向上移动、R 不变时,根据理想变压器的变压比,输出电压变大, 故电流变大,功率变大,故输入电流也变大,故电流表读数变大,故 D 正确; 故选:AD. 【点评】本题关键明确交流四值、理想变压器的变压比公式、功率关系,注意求 解电量用平均值.

15.在如图甲所示的理想变压器的原线圈输入端 a、b 加如图乙所示的电压,图 象前半周期为正弦部分, 理想变压器原、 副线圈匝数比为 5: 1, 电路中电阻 R1=5Ω, R2=6Ω,R3 为定值电阻,开始时电键 S 断开,下列说法正确的是( )

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A.电压表的示数为 22 B.电流表的示数为 0.4A

V

C.闭合电键 S 后,电压表的示数变大 D.闭合电键 S 后,电流表的示数变大 【分析】 根据电流的热效应求出输入电压的有效值,再根据变压器原副线圈电压 之比等于线圈匝数比求出电压表示数,电键 S 闭合后,副线圈电阻变小,根据欧 姆定律判断电流表示数的变化, 根据变压器原副线圈电流之比等于线圈匝数的倒 数比比求出电流表示数变化情况,先求出电键 S 闭合后,副线圈总电阻,再求出 副线圈的功率,而原线圈的功率等于副线圈功率. 【解答】解:A、由于变压器只能输送交流电,因此只有乙图中的正向电压能进 行输送,由图可知,正向交流电的最大值为 220 为 220V,设输入电压的有效值为 U1,则 压比可得副线圈两端的电压为 U2=22 V,故前半个周期内的有效值 ,求得 U1=110 V 根据变

V,故 A 正确; = =2 A,根据电流之比

B、电键断开时,副线圈电路中的电流为 I2= 等于线圈匝数的反比可知,电流表中的电流为 C、闭合电键后,电压表的示数不变,故 C 错误;

,故 B 错误;

D、闭合电键 S 后,总电阻减小,输出功率增大,输入功率增大,电流增大,故 D 正确; 故选:AD 【点评】 本题关键是明确交流电有效值的计算方法,同时要结合变压器的变压比 公式分析,知道变压器不改变功率,输出功率决定了输入功率大小.

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16.在匀强磁场中有一不计电阻的矩形线圈,绕垂直磁场的轴匀速转动,产生如 图甲的正弦交流电,把该交流电接在图乙中理想变压器的 A、B 两端,电压表和 电流表均为理想电表,Rt 为负温度系数的热敏电阻(温度升高时其电阻减小) ,R 为定值电阻.下列说法正确的是( )

A.在 t=0.01s,穿过该矩形线圈的磁通量最大 B.变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式为 u=36 sinπt(V)

C.Rt 处温度升高时,电压表 V1、V2 示数的比值保持不变 D.Rt 处温度升高时,电压表 V2 的示数变小,变压器输入功率变大 【分析】由图甲可知交流电压最大值,周期,可由周期求出角速度的值,则可得 交流电压 u 的表达式 u=Umsinωt(V) ,由图乙可知交流电压有效值,根据电压与 匝数成正比知副线圈电压,原、副线圈的交流电的功率相等,R1 处温度升高时, 阻值减小,根据负载电阻的变化,可知电流、电压变化 【解答】解:AB、原线圈接的图甲所示的正弦交流电,由图知最大电压 36 周期 0.02s,故角速度是 ω=100π,u=36 V,

sin100πt(V) ,当 t=0.01s 时,u=0,此

时穿过该线圈的磁通量最大,故 A 正确,B 错误; C、Rt 处温度升高时,原副线圈电压比不变,但是 V2 不是测量副线圈电压,Rt 温 度升高时,阻值减小,电流增大,则 R2 电压增大,所以 V2 示数减小,则电压表 V1、V2 示数的比值增大,故 C 错误. D、Rt 温度升高时,阻值减小,电流增大,而输出电压不变,所以变压器输出功 率增大,而输入功率等于输出功率,所以输入功率增大,故 D 正确; 故选:AD 【点评】 本题考查理想变压器以及交流电图象的应用,要注意掌握根据图象准确 找出已知量,是对学生认图的基本要求,准确掌握理想变压器的特点及电压、电 流比与匝数比的关系,是解决本题的关键.

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17. 如图所示是发电厂通过升压变压器进行高压输电,接近用户端时再通过降压 变压器降压给用户供电的示意图,图中变压器均可视为理想变压器,图中电表均 为理想交流电表.设发电厂输出的电压一定,两条输电线总电阻用 R0 表示,并 且电阻不变,变阻器 R 相当于用户用电器的总电阻.当用电器增加时,相当于 R 变小,则当用电进入高峰时( )

A.电压表 V1、V2 的读数均不变,电流 A2 的读数增大,电流表 A1 的读数减小 B.电压表 V3、V4 的读数均减小,电流 A2 的读数增大,电流表 A3 的读数增大 C.电压表 V2、V3 的读数之差与电流表 A2 的读数的比值不变 D.线路损耗功率增大 【分析】根据表达式知道电压和频率,与闭合电路中的动态分析类似,可以根据 R 的变化,确定出总电路的电阻的变化,进而可以确定总电路的电流的变化的情 况,再根据电压不变,来分析其他的元件的电流和电压的变化的情况 【解答】解:A、电压表 V1、V2 的读数均不变,因为输入电压和匝数比都不变, 用电高峰期,电阻减小,电流增大,根据电流与匝数成反比知电流都增大,故 A 错误; B、输电线上的电压损失增大,故电压表 V3、V4 的读数均减小,电流表 A2 的读数 增大,电流表 A3 的读数增大,故 B 正确; C、电流表 V2、V3 的读数之差与电流表 A2 的读数的比值不变,等于输电线的电 阻值,故 C 正确. D、因为输电线上的电流增大,所以线路损耗的功率增大,故 D 正确; 故选:BCD 【点评】 电路的动态变化的分析,总的原则就是由部分电路的变化确定总电路的 变化的情况,再确定其他的电路的变化的情况,即先部分后整体再部分的方法

18.如图所示,有一台交流发电机 E,通过理想升压变压器 T1 和理想降压变压器 T2 向远处用户供电,输电线的总电阻为 R.T1 的输入电压和输入功率分别为 U1
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和 P1,它的输出电压和输出功率分别为 U2 和 P2;T2 的输入电压和输入功率分别 为 U3 和 P3, 它的输出电压和输出功率分别为 U4 和 P4. 设 T1 的输入电压 U1 一定, 当用户消耗的电功率变大时,有( )

A.U2 不变,U3 变小

B.U2 减小,U4 变大

C.P2 变大,P3 变大 D.P1 不变,P2 变小 【分析】通过理想升压变压器 T1 将电送到用户附近,然后用理想降压变压器 T2 向远处用户供电家中. 提升电压的目的是降低线路的功率损失,从而提高用户得 到的功率. 【解答】解:AB 要使用户消耗的电功率变大,由于是理想变压器,则 P3 也会变 大;由于 T1 的输入电压 U1 一定时,U2 也不变,则 P2 必须变大,线路上的电流变 大,导致电阻 R 消耗的功率也变大,电阻两端电压也变大,所以 U3 变小,U4 变 小,故 A 正确、B 错误; CD、要使用户消耗的电功率变大,由于是理想变压器,则 P3 也会变大;由于 T1 的输入电压 U1 一定时,U2 也不变,则 P2 必须变大,因变压器输出功率决定了输 入功率,故输入功率 P1 增大;故 C 正确,D 错误. 故选:AC 【点评】 明确远距离输电和理想变压器基本原理,知道理想变压器的输入功率与 输出功率相等,且没有漏磁现象.输电线上的损失功率与其电流的平方成正比, 而与输电线两端的电压的平方成反比.

19.如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为 10:1,电流表和电压表均为 理想交流电表.已知交流电源电压瞬时值表达式为 u= 说法中正确的是( ) sin100πt(V) .下列

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A.电压表的示数为 22V B.通过滑动变阻器 R 的交流电的频率为 50Hz C.若将滑动变阻器的滑片下移,则电压表的示数变小 D.若将滑动变阻器的滑片上移,则 R0 消耗的功率变大 【分析】根据瞬时值表达式可以求得输出电压的有效值、周期和频率等,再根据 理想变压器的基本原理进行分析,明确电压、电流以及频率关系即可正确求解. 【解答】解:A、由交变电流的表达式可知,输入电压的最大值为 220 V,因

此有效值为 U1=220V,但是电压是接在 R 与变压器两端的,故变压器输入电压小 于 220V,根据电压之比等于线圈匝数之比可知,电压表示数小于 22V;故 A 错 误; B、 输入电流的角速度 ω=100π, 则由 ω=2πf 可得, 交流电的频率 f= =50Hz,

变压器不改变交流电的频率,故通过变阻器 R 的交流电的频率也为 50Hz,故 B 正确; C、若将滑动变阻器的滑片下移,则输出电流增大,输入电流也将增大,则输入 电压减小,故输出电压减小,故电压表示数减小,故 C 正确; D、若将滑动变阻器的滑片上移,R 接入电阻减小,由欧姆定律可知,输出电流 减小,根据电流之比等于线圈匝数的反比可知,输入电流减小,则由 P=I2R 可知 R0 消耗的功率变小,故 D 错误. 故选:BC. 【点评】 本题考查变压器基本规律的应用,要注意明确变压器输出电压由输入电 压决定,而输入功率由输出功率决定,同时变压器不能改变交流电的频率.

20.在匀强磁场中有一不计电阻的单匝矩形线圈,绕垂直于磁场的轴匀速转动, 产生如图甲所示的正弦交流电,把该交流电输入到图乙中理想变压器的 A、B 两 端.图中的电压表和电流表均为理想交流电表,Rt 为热敏电阻(温度升高时其电 阻减小) ,R 为定值电阻.下列说法正确的是( )

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A.在图甲的 t=0.01s,矩形线圈平面与磁场方向垂直 B.变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式为 u=36 sin50πt(V)

C.Rt 处温度升高时,电压表 V1 示数与 V2 示数的比值变小 D.Rt 处温度升高时,电压表 V2 示数与电流表 A2 示数的乘积可能变大、也可能 变小,而电压表 V1 示数与电流表 A1 示数的乘积一定变大. 【分析】在图甲的 t=0.01s 时刻,e=0,磁通量最大,根据图甲得出输入电压的最 大值和周期, 进而求出角速度, 从而写出瞬时表达式, 变压器原副线圈功率相等, Rt 处温度升高时,电阻减小,根据闭合电路欧姆定律结合功率公式分析电压表 V1 示数与电流表 A1 示数的乘积如何变化. 【解答】解:A、在图甲的 t=0.01s 时刻,e=0,穿过线圈的磁通量最大,此时矩 形线圈平面与磁场方向垂直,故 A 正确; B、根据图甲可知,Em=36 V,T=0.02s,则 ω= =100πrad/s,变压器原线圈两

端电压的瞬时值表达式为 u=Emsinωt=36

sin100πt(V) ,故 B 错误;

C、Rt 处温度升高时,电阻减小,电压表 V2 测量 Rt 的电压,则电压表 V2 示数减 小,V1 示数不变,则电压表 V1 示数与 V2 示数的比值变大,故 C 错误; D、副线圈电压不变,若 Rt 电阻原来大于 R,则温度升高时,电压表 V2 示数与电 流表 A2 示数的乘积增大,若 Rt 电阻原来小于 R,则电压表 V2 示数与电流表 A2 示数的乘积变小,当 Rt 处温度升高时,电阻减小,则副线圈总功率增大,所以 原线圈功率增大, 即电压表 V1 示数与电流表 A1 示数的乘积一定变大, 故 D 正确. 故选:AD 【点评】 本题考查交变电流的产生及变压器原理, 要注意掌握交变电流中最大值、 有效值、瞬时值的表达及相应的关系,知道理想变压器不改变电功率.

21.如图所示为远距离输电的原理图,升压变压器的变压比为 m,降压变压器的 变压比为 n,输电线的电阻为 R,升压变压器和降压变压器均为理想变压器,发
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电厂输出的电压恒为 U,若由于用户的负载发生变化,使电压表 V2 的示数减小 了△U,则下列判断正确的是( )

A.电压表 V1 的示数减小了△U B.输电线上的电压增大了 n△U C.电流表 A1 的示数增大了 D.电流表 A2 的示数增大了

【分析】理想变压器的输入功率由输出功率决定,输出电压有输入电压决定;明 确远距离输电过程中的功率、 电压的损失与哪些因素有关,明确整个过程中的功 率、电压关系.理想变压器电压和匝数关系. 【解答】解:A、根据题意知,发电厂的输出电压恒为 U,升压变压器的变压比 不变,所以电压表 的示数不变,故 A 错误; ,即降压变压器

B、降压变压器原副线圈两端的电压之比等于 n,所以有

原线圈两端电压减小了 n△U,升压变压器副线圈两端电压不变,所以输电线上 电压增大为 n△U,故 B 正确; C、根据欧姆定律,电流表 D、输电线上电流增大为 为 故选:BC 【点评】对于远距离输电问题,一定要明确整个过程中的功率、电压关系,尤其 注意导线上损失的电压和功率与哪些因素有关 示数增大为 ,故 C 正确; 示数增大

,根据电流与匝数成反比知,电流表

=

,故 D 错误;

22.某小型水电站的电能输送示意图如下.发电机的输出电压为 220V,输电线 总电阻为 r,升压变压器原副线圈匝数分别为 n1、n2.降压变压器原副线匝数分 别为 n3、 n(变压器均为理想变压器) . 要使额定电压为 220V 的用电器正常工作, 4
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则(



A.



B.



C.升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压 D.升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率 【分析】将发电站的电能远输时,由于电线上的电阻而导致电压和功率损失,从 而使得降压变压器输入电压和输入功率减少. 【解答】解:根据变压器工作原理可知 , ,由于输电线上损失

一部分电压,升压变压器的输出电压大于降压变压器的输入电压,有 U2>U3, 所以 ,故 B 正确,AC 不正确.

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,故 D 正确. 故选:BD 【点评】 理想变压器的输入功率与输出功率相等, 且没有漏磁现象. 远距离输电, 由于导线通电发热导致能量损失,所以通过提高输送电压,从而实现降低电损.

23.如图甲所示,在匀强磁场中,一矩形金属线圈两次分别以不同的转速,绕与 磁感线垂直的轴匀速转动,产生的交变电动势图象如图乙中曲线 a、b 所示,则 ( )

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A.两次 t=0 时刻线圈平面均与中性面垂直 B.曲线 a 表示的交变电动势频率为 50Hz C.曲线 a、b 对应的线圈角速度之比为 3:2 D.曲线 b 表示的交变电动势有效值为 5 V

【分析】 根据图象可分别求出两个交流电的最大值以及周期等物理量,然后进一 步可求出其瞬时值的表达式以及有效值等. 【解答】解:A、在 t=0 时刻,线圈一定处在中性面上,此时磁通量最大;故 A 错误; B、由图可知,a 的周期为 4×10﹣2s;b 的周期为 6×10﹣2s,曲线 a 的交变电流的 频率 f= =25Hz;故 B 错误; C、则由 n=可知,转速与周期成反比,故转速之比为:3:2;故 C 正确; C、曲线 a、b 对应的线圈转速之比为 3:2, D、根据 Em=nBSω 得曲线 b 表示的交变电动势最大值是 10V,则有效值为 U= ;故 D 正确; 故选:CD. 【点评】 本题考查了有关交流电描述的基础知识,要根据交流电图象正确求解最 大值、有效值、周期、频率、角速度等物理量.

24.矩形线圈 abcd 在匀强磁场中逆时针匀速转动时,线圈中产生如图所示的交 流电,则对应 t1 时刻线圈的位置可能为下图中的( )

A.

B.

C.

D.

【分析】该位置的磁通量最大,感应电流为 0,是中性面.矩形线圈在匀强磁场
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中绕轴匀速转动时,在线圈中产生正弦交流电. 【解答】解:A、线圈转过中性面的位置时,电流为 0,故 A C 错误; B、线圈在匀强磁场中绕轴逆时针匀速转动时,切割磁感线,产生电流,根据右 手定则可以判定:B 图中安 abcda 方向,在 D 图中,电流方向 adc 把方向,故 BD 正确 故选:BD 【点评】该题考查交流电的产生、中性面与交流电的图象,是记忆性的知识.属 于简单题.

25.利用实验室的手摇发电机产生的正弦交流电给灯泡 L 供电,其电路如图所 示.当线圈以角速度 ω 匀速转动时,电压表示数为 U,灯泡正常发光.已知发电 机线圈的电阻为 r,灯泡正常发光时的电阻为 R,电表均为理想电表,导线电阻 可忽略.则( )

A.图中电流表示数为 B.灯泡的额定功率为 C.发电机的线圈中产生的电动势的最大值为 U(1+ ) D.从线圈转到中性面开始计时,灯泡两端电压的瞬时值表达式为 u= Usinωt

【分析】 根据欧姆定律求得流过灯泡的电流,根据闭合电路的欧姆定律求得产生 的感应电动势. 并利用灯泡正常发光的电压与电流的值来构建原副线圈的电压与 电流的关系 【解答】解:A、根据欧姆定律可知电流表的示数为 I= ,故 A 错误; B、灯泡的额定功率为 P= ,故 B 正确;

C 、 根 据 闭 合 电 路 的 欧 姆 定 律 可 知 , 产 生 的 感 应 电 动 势 的 有 效 值 为 E= ,故产生的最大值为
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,故 C 错误;

D、灯泡两端电压的最大值为 电压的瞬时值表达式为 u= 故选:BD

,由于是从中性面开始计时,故灯泡两端

Usinωt,故 D 正确;

【点评】掌握住理想变压器的匝数比与电流比、电压比关系公式即可快速求解, 注意变压器改变电压和电流,不改变频率和功率

26.如图甲所示,在匀强磁场中,一矩形金属线圈两次分别以不同的转速,绕与 磁感线垂直的轴匀速转动,产生的交变电动势图象如图乙中曲线 a、b 所示,则 ( )

A.两次 t=0 时刻线圈平面均与中性面垂直 B.曲线 a、b 对应的线圈转速之比为 3:2 C.曲线 a 表示的交变电动势频率为 25 Hz D.曲线 b 表示的交变电动势为 10 V 【分析】 根据图象可分别求出两个交流电的最大值以及周期等物理量,然后进一 步可求出其瞬时值的表达式以及有效值等. 【解答】解:A、在 t=0 时刻,感应电动势为零,此时线圈一定处在中性面上; 故 A 错误; B、由图可知,a 的周期为 4×10﹣2s;b 的周期为 6×10﹣2s,则由 n=可知,转速 与周期成反比, 故转速之比为:3:2;故 B 正确; C、曲线 a 的交变电流的频率 f= =25Hz;故 C 正确; D、曲线 a、b 对应的线圈转速之比为 3:2, 曲线 a 表示的交变电动势最大值是 15V, 根据 Em=nBSω 得曲线 b 表示的交变电动势最大值是 10V;故 D 正确; 故选:BCD.
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【点评】 本题考查了有关交流电描述的基础知识,要根据交流电图象正确求解最 大值、有效值、周期、频率、角速度等物理量

27.如图所示为交流电的电压随时间变化的图象,下列说法正确的是(



A.将该电压加在交流电压表两端时,电压表读数为 200V B.周期为 0.02s C.该交流电的电压有效值为 100 V

D.将该交流电压加在起辉电压为 150V 的氖管上,氖管未被击穿,氖管 1 分钟 发光次数为 60 次 【分析】根据电压的波形图直接读出周期,根据 Q= 电压表读数为有效值; 根据交流电的瞬时值大于氖管的耐压值,才能发光,即可求解. 【解答】 解: AC、 根据电流的热效应, 则有: 解得有效值为:U=100 故 A 错误,C 正确; B、由图象可知,周期为 0.02s,故 B 正确; D、只有当交流电压大于起辉电压为 150V 时,氖管才能发光,由图象可知,一 个周期发光两次,则在 1 分钟发光 100 次,故 D 错误; 故选:BC. 【点评】 掌握求有效值的要求: 求一个周期内的热量, 进而用 I2RT, 求出有效值. 注 意有一段没有电流,但存在时间;并注意氖管的 150V 是耐压值. V,电压表读数为有效值,所以电压表读数为 100 , V, t 来求解电压的有效值;

28. 如图为远距离高压输电的示意图. 关于远距离输电, 下列表述正确的是 (



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A.增加输电导线的横截面积将增大输电过程中的电能损失 B.高压输电是通过减小输电电流来减小电路的发热损耗 C.在输送电压一定时,输送的电功率越大,输电过程中的电能损失越小 D.高压输电必须综合考虑各种因素,不一定是电压越高越好 【分析】根据 P=UI 知,输送电功率一定,输电电压越大,输电电流越小,根据 P 损=I2R 可判断输电线上电能的损失.在高压输电中,不是电压越高越好,要综 合考虑各种因素,比如感抗、容抗等. 【解答】 解: A、 增加输电导线的横截面积能减小电阻, 根据 P 损=I2R, 减小电阻, 有利于减少输电过程中的电能损失.故 A 错误. B、根据 P=UI 知,高压输电是通过减小输电电流来减少电路的发热损耗.故 B 正 确. C、输送的电功率越大,则输电线上流过的电流越大,输电过程中的电能损失越 大.故 C 错误. D、高压输电必须综合考虑各种因素,不一定是电压越高越好.故 D 正确. 故选:BD. 【点评】增加输电导线的横截面积能减小电阻,因此,有利于减少输电过程中的 电能损失, 高压输电是通过减小输电电流来减少电路的发热损耗,输送的电功率 越大,则输电线上流过的电流越大,输电过程中的电能损失越大,高压输电必须 综合考虑各种因素,不一定是电压越高越好.

29.将硬导线中间一段折成半圆形,使其半径为 R,让它在磁感应强度为 B,方 向如图所示的匀强磁场中绕轴 MN 匀速转动.导线在 a、b 两处通过电刷与外电 路连接,外电路接有额定功率为 P、电阻为 r 的小灯泡并正常发光.电路中除灯 泡外,其余部分的电阻不计,则下列说法正确的是( )

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A.半圆形硬导线的转速

B.半圆形硬导线的转速 C.线圈从图示位置转 90°通过小灯泡的电荷量为 D.线圈从图示位置转 90°过程中通过小灯泡的电荷量为 【分析】小灯泡并正常发光,电压等于额定电压,线框没有电阻,灯泡的电压等 于感应电动势的有效值. 由 E= Em 求出有效值.半圆形线框在匀强磁场中绕轴 MN 匀速转动时,产生正 求出电量. . ,根据

弦式交变电流,根据 Em=BSω,求出转速.根据推论:q= 【解答】解:AB:设灯泡的额定电压为 U,则 P= 由于线框无电阻,则 U= Em,而 Em=BSω=Bω

,得到 U= πR2,故有:ω=2

ω=2πn 可知 n=

,故 A 正确,B 错误?

C、 D: 从该位置旋转 90°的过程中, 穿过线框平面的磁通量的变化量为△Φ=B× πR2= πR2B.根据推论得到,通过通过小灯泡的电荷量为 q= 错误,D 正确. 故选:AD 【点评】 此题中灯泡的功率由电压有效值研究,熟知正显示交流电的最大值与有 效值之间的关系. 此外感应电量 q=n 是常用的经验公式, 要理解并加强记忆. = ,故 C

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30.以下说法正确的是(



A.发电机、电动机铭牌上所标电流、电压为有效值 B.电容器的击穿电压为所加交变电压的平均值 C.交流电压表所示电压值为瞬时值 D.保险丝的熔断电流值为有效值 【分析】只有正余弦交流电压的最大值与有效值之间才是 倍的关系.

交流电通过电阻性负载时, 如果所产生的热量与直流电在相同时间内通过同一负 载所产生的热量相等时, 这一直流电的大小就等效为交流电的有效值.平时所说 的电压、电流的数值以及电气仪表所测量的数值都是指有效值 【解答】 解: A、 机器铭牌上所标注的值、 生活中通常所说的值都是指有效值, “照 明电压 220V、动力电压 380V”指的都是有效值,故 A 正确; B、电容器的击穿电压为所加交变电压的瞬时值,故 B 错误. C、交流电压表和交流电流表,测的是交流电的有效值.故 C 错误. D、保险丝的数值为有效值,所以 D 正确. 故选:AD 【点评】要知道交流电的电压、电流的最大值、有效值、瞬时值的含义,以及有 效值与最大值之间的关系

31. 一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示.已知 发电机线圈内阻为 10.0Ω,现外接一只电阻为 100.0Ω 的灯泡,如图乙所示,则





A.理想电压表 V 的示数为 220 V B.电路中的电流方向每秒钟改变 100 次 C.灯泡实际消耗的功率为 400W D.0 到 0.005s 内通过灯泡的电荷量为 ×10﹣2C

【分析】由图读出电动势的最大值,求出有效值,根据欧姆定律求出外电压的有
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效值,即为电压表的示数.根据电流方向每个周期改变两次,求出每秒钟方向改 变的次数. 根据电压有效值求出灯泡消耗的功率.根据电流的平均值求得流过的 电荷量 【解答】解:A、由 Em=220 A 错误. B、周期 T=0.02s,每个周期交流电方向改变两次,则 1s 内电流方向改变的次数 为:n= =100 次.故 B 正确. .故 C 正确. , = ,E= =220V,电压表示数为:U= =200V.故

C、灯泡实际消耗的功率为:P= D、产生的平均感应电动势为: 在 0﹣0.005s 内流过的电荷量为:q= 产生的感应电动势的最大值为:Em=NBSω

联立解得:q= 故选:BCD

×10﹣2C,故 D 正确

【点评】交流电的电压、电流、电动势等等物理量都随时间作周期性变化,求解 交流电的焦耳热、电功、电功率时要用交流电的有效值,求电量时用平均值

32. 图甲、 图乙分别表示两种电压的波形, 其中图甲所示电压按正弦规律变化. 下 列说法正确的是( )

A.图甲表示的是交流电,图乙表示的是直流电 B.图甲所示电压的瞬时值表达式为 u=220 sin100πt(V)

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C.图甲、乙两种电压的有效值分别为 220V 和 4V D.图甲、乙两种电压分别给同一电阻丝供电,热功率之比是 442:1 【分析】解本题时应该掌握:交流电和直流电的定义,直流电是指电流方向不发 生变化的电流; 理解并会求交流电的有效值; 有效值方法:是将交流电在一个周期内产生热量与 将恒定电流在相同时间内产生的热量相等, 则恒定电流的值就是交流电的有效值. 【解答】解:A、由于两图中表示的电流方向都随时间变化,因此都为交流电, 故 A 错误; B、图甲所示电压的周期是 0.02s,所以瞬时值表达式为 u=220 正确 C、 将交流电在一个周期内产生热量与将恒定电流在相同时间内产生的热量相等, 则恒定电流的值就是交流电的有效值. 对于乙图交流电即 ×0.01= ×0.005+ ×0.005 sinl00πt V,故 B

解得 U=5V,故 C 错误 D、 根据 P= 1,故 D 正确 故选:BD. 【点评】本题比较全面的涉及了关于交流电的物理知识,重点是交流电的描述和 对于有效值的理解. 可知, 甲、 乙两种电压分别给同一电阻丝供电, 热功率之比是 442:

33.如图所示,下列图象属于交流电的有(



A.

B.

C.

D.

【分析】直流电是指电流的方向不发生变化的电流,其大小可以变化,交流电是 指电流的方向发生变化的电流,但是它的电流的大小可以不变. 【解答】解:交流电是指电流的方向发生变化的电流,电流的大小是否变化对其 没有影响,电流的方向变化的是 AC,故 AC 是交流电,BD 是直流电.
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故选:AC. 【点评】 交流电的最大的特点是电流方向在不断的变化,对于其大小是否变化没 有要求.

34.如图所示,虚线左侧的空间有垂直于纸面向里的匀强磁场,一总电阻为 R、 面积为 S,匝数未知的闭合矩形导线圈 abcd 位于纸面内,cd 边与虚线重合,现 使线圈从图示位置绕 cd 轴开始匀速转动,角速度 w,当线圈转过 30°时,感应电 流的瞬时值为 I,则线圈在转动过程中,下列说法正确的是( )

A.导线圈中感应电流的有效值为 I B.导线圈中感应电流方向始终不变,但大小随时间变化 C.导线圈转动过程中穿过矩形导线框的磁通量的最大值比为 D.线圈从图示位置转过 90°的过程中,通过导线横截面的电量为 【分析】线框在匀强磁场中匀速转动,产生正弦式交变电流,根据规律可列出感 应电动势的瞬时表达式,最大值为有效值的 倍,利用转过 30°时的感应电流求

得产生的最大感应电流,每当线框通过中性面时,电流方向改变;当磁通量为零 时,交流电压表显示的是路端电压有效值,通过电阻的电量为 【解答】解:A、当线圈转过 30°时,感应电流的瞬时值为 I,即 I=Imsin30°,故产 生的感应电流的最大值 Im=2I,线圈在磁场中转动产生感应电动势为半个周期, 根据电流的热效应可知 ,解得 I 有=I,故 A 正确;

B、线圈中磁通量时而增大时而减小,可可知电流方向变化,故 B 错误; C、 根据 可知, 由于匝数未知, 故无法判断磁通量的最大值, 故 C 错误; ,将 NBSω=2IR 代入可得 q= ,故 D 正确

D、流过横截面的磁通量 q= 故选:AD

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【点评】线框在匀强磁场中匀速转动,产生正弦式交变电流.正确写出交流电表 达式是解决本题的关键,题目难度不大.

35.如图所示,图象 a 是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的对称轴匀速 转动时所产生的正弦交变电动势的图象.只调整线圈转速后,所产生的正弦交变 电动势的图象为图 b.设线圈先后两次转速分别为 na、nb,交流电动势 b 的瞬时 值为 e,则下列说法正确的是( )

A.na:nb=3:2 B.na:nb=2:3 C.e= sin πt(V) D.e= sin5πt(V) 求出,写出交流电 a 的瞬

【分析】由图读出电压最大值 Um,周期 T,由 ω=

时值表达式.由周期关系求出转速关系.由电动势的最大值 Em=NBSω 分析交流 电 b 的最大值,即可求得瞬时值. 【解答】解:A、由图可知,周期 Ta=0.4S,Tb=0.6s,则线圈先后两次转速之比 na:nb=Tb:Ta=3:2.故 A 正确,B 错误; C、由电动势的最大值 Em=NBSω,则两个电压最大之值比 Uma:Umb=ω a:ωb=3: 2,则交流电 b 电压的最大值为 动势的瞬时值为 故选:AC 【点评】 本题考查对交流电压图象的理解能力,要根据电动势最大值表达式求得 b 的感应电动势的最大值 V,b 角速度 ,故 C 正确,D 错误 ,故 b 的感应电

36.一交流电压为 u=100

sin100πt(V) ,由此表达式可知(



A.用交流电压表测该电压,其示数为 100V B.该交流电压的周期为 0.02s
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C.将该电压加在 100Ω 的电阻两端,电阻消耗的电功率为 100W D.t= s 时,该交流电压的瞬时值为 100V

【分析】电压表读数为有效值.先根据最大值求有效值,求得电压表读数;通过 瞬时表达式与交电流的 ω= 而利用电功率的公式 P= ,可求出周期;运用瞬时表达式求出有效值,从

求出电功率;直接根据瞬时表达式代入数据求解. V,

【解答】解:A、交变电压的表达式为 u=100sin100πt V,可知最大值为 100 又是正弦式电流,则电压的有效值: U= V=100V,故 A 正确. ,则有周期 T=0.02s.故 B 正确.

B、由公式 ω=

C、由于电压的最大值为 100 电功率: P= D、 将 t=

V,则该电压加在 100Ω 的电阻两端,电阻消耗的

.故 C 正确. s 代入瞬时表达式, 则有交流电压的瞬时值为 u=100 sin100π×

=100V.故 D 正确. 故选:ABCD. 【点评】 要知道有效值的物理意义,及正弦式交流电的有效值等于最大值除根号 2,并知道求电功率是用交流电的有效值.

37.如图,理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡 a 和 b.当输入 电压 U 为灯泡额定电压的 10 倍时,两灯泡均能正常发光.下列说法正确的是 ( )

A.原、副线圈匝数之比为 9:1 B.原、副线圈匝数之比为 1:9
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C.此时 a 和 b 的电功率之比为 9:1 D.此时 a 和 b 的电功率之比为 1:9 【分析】 根据灯泡电压与输入电压的关系可明确接在输入端和输出端的电压关系, 则可求得匝数之比;根据变压器电流之间的关系和功率公式可明确功率之比. 【解答】解:AB、灯泡正常发光,则其电压均为额定电压 U,则说明原线圈输入 电压为 9U,输出电压为 U;则可知,原副线圈匝数之比为:9:1:故 A 正确;B 错误; CD、根据公式 可得 ,由于小灯泡两端的电压相等,所以根据公式

P=UI 可得两者的电功率之比为 1:9;故 C 错误,D 正确; 故选:AD. 【点评】 本题考查变压器原理, 要注意明确输入电压为灯泡两端电压与输入端电 压之和,从而可以确定输入端电压;则可求得匝数之比.

38.如图所示,匀强磁场的磁感应强度

T.单匝矩形线圈面积 S=1m2,电

阻不计,绕垂直于磁场的轴 OO′匀速转动.线圈通过电刷与一理想变压器原线圈 相接, 为交流电流表.调整副线圈的滑动触头 P,当变压器原、副线圈匝数

比为 1:2 时,副线圈电路中标有“36V,36W”的灯泡正常发光.以下判断正确的 是( )

A.电流表的示数为 lA B.矩形线圈产生电动势的有效值为 18V C . 从 矩形线圈转到中性面开始计时,矩形线圈电动势随时间的变化规律 V
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D.若矩形线圈转速增大,为使灯泡仍能正常发光,应将 P 适当下移 【分析】由小灯泡正常发光,得到变压器的输出电压和输出电流,然后结合变压 比公式和变流比公式求解变压器的输入电压和电流, 最后结合发电机的电动势公 式 e=NBSωsinωt 分析. 【解答】解:A、小灯泡正常发光,故变压器的输出电流为:I2= 流比公式: ,解得:I1=2A;故 A 错误; ;根据变

B、小灯泡正常发光,故变压器的输出电压为 36V,根据变压比公式 得:U1=18V;故矩形线圈产生电动势的有效值为 18V;故 B 正确; C 、矩形线圈产生电动势的最大值为 18

,解

V ,根据公式 Em=NBSω ,解得: ω=

;故从矩形线圈转到中性面开始计时,矩形线圈 电动势随时间的变化规律 e=Emsinωt= V;故 C 正确;

D、若矩形线圈转速增大,根据公式 Em=NBSω,感应电动势的最大值增加,故有 效值也增加;为使灯泡仍能正常发光,应该减小变压比,故应将 P 适当上移;故 D 错误; 故选:BC. 【点评】本题关键是明确交流发电机的瞬时值、有效值、最大值的区别和求解方 法,同时要结合变压器的变压比和变流比公式列式求解.

39.在匀强磁场中,一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转动轴匀速转动,如图甲 所示.产生的交变电动势随时间变化的规律如图乙所示.则下列说法正确的是 ( )

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A.t=0.01s 时穿过线框的磁通量最大 B.该交变电动势的有效值为 11 V sin(100πt)V

C.该交变电动势的瞬时值表达式为 e=22

D.电动势瞬时值为 22V 时,线圈平面与中性面的夹角为 45° 【分析】从图象得出感应电动势最大值、周期,从而算出频率、角速度;磁通量 最大时感应电动势为零, 磁通量为零时电动势最大.由数学知识写出交变电动势 的瞬时值表达式.根据感应电动势瞬时值求线圈平面与中性面的夹角. 【解答】解:A、由图象知:t=0.01s 时,感应电动势为零,线圈与磁场垂直,则 穿过线框的磁通量最大,故 A 正确; B、 由图象可知, 交变电动势的最大值为 Em=22 B 错误. C、由图读出周期为 T=0.02s,则线框角速度 ω= =100πrad/s. V, 则有效值为 E= =22V. 故

当 t=0 时,感应电动势为零,线圈平面与磁场方向垂直,故该交变电动势的瞬时 值表达式为 e=Emsinωt=22 sin(100πt)V,故 C 正确;

D、电动势瞬时值为 22V 时,代入瞬时值表达式,则得线圈平面与中性面的夹角 为 45°,故 D 正确; 故选:ACD 【点评】 本题考查了对交流电图象的认识, 要具备从图象中获得有用信息的能力, 能由图读出交变电流的最大值、周期,初相位,从而写出感应电动势的瞬时值表 达式,并掌握有效值与最大值的关系.

40.在磁场区域中有一粗细均匀的正方形导体线框 abcd,线框平面与磁场方向 垂直,ab 的右边无磁场,左边有方向垂直纸面向向里的匀强磁场,磁感应强度 大小为 B.现使线框以 ab 边为转轴匀速转动,转动方向如图所示,规定沿 abcda 方向为电流的正方向, 并以图示位置为记时起点,则下列图象中能正确表示线框 中的感应电流 i 和 ab 两端电压 Uab 随时间变化的是( )

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A.

B.

C



D. 【分析】 线框在磁场中转动时, 只有 cd 边切割磁感线产生感应电流, 注意转动 进入右侧无磁场时,不会产生感应电动势当转过 时,又进入磁场产生感应电

动势,结合数学知识写出感应电动势的表示式即可正确解答 【解答】解:设 cd 边为 L,转动角速度为 ω,则产生的感应电动势的表达式为: e=BL2ωsinωt, 当转过 ,产生的感应电动势的表达式为:e=BL2ωcosωt,转动 进入右侧无磁场 时,不会产生感应电动势当转过 时,又进入磁场产生感应电动势,电压和电

流与时间的关系类似,因此 ABC 错误,D 正确. 故选:D. 【点评】 本题难点在于正确写出感应电动势的表达式,当然本题也可结合交流电 的产生于描述的有关知识进行解答.

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