高三物理一轮高三物理第一轮复习—交变电流习题精选

1、 K12教学同步资源/人教高三物理课标/资源版主/赵海波 高三物理一轮高三物理第一轮复习交变电流习题精选1.一台理想降压变压器从10 kV的线路中降压并提供200 A的负载电流.已知两个线圈的匝数比为401，则变压器的原线圈电流、输出电压及输出功率是A.5 A，250 V，50 kWB.5 A，10 kV，50 kWC.200 A，250 V，50 kWD.200 A，10 kV，2103 kW解析：A 由变压器的原理可知：=，=，P1=P2=U1I1=U2I2.由题：U1=10 kV，I2=200 A，=，解得U2=250 V,I1=5 A,P2=5

2、0 kW，所以选项A2.把一个电热器接到10 V直流电源上，产生的热量为Q，若把它接到正弦交流电源上，在相同时间内产生的热量为Q/2.则该交流电的A.峰值是10 VB.角速度一定是100 rad/sC.峰值是10 VD.有效值是10 V解析：C Q=U2/R，= 所以U有=U/Um=U=10 V.图13.某交流发电机产生的感应电动势与时间的关系如图1所示.如果其他条件不变，仅使线圈的转速加倍，则交流电动势的最大值和周期分别变为A.400 V，0.02 s B.200 V，0.02 sC.400 V，0.08 s D.200 V，0.08 s解析：B从图中看出，该交变电流的最大值和周期分别是：E

3、m100 V，T0.04 s，而最大值EmNBS，周期T=，当线圈转速加倍时，2，故Em2Em200 V，T=0.02 s，故B正确。图24.如图2所示，一闭合单匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，除了转轴分别是OO和ab边外，其他条件均相同.则在这两种情况下，线圈中产生的感应电流A.变化规律不同 B.最大值不同C.瞬时值不同 D.一切均相同答案：D正确。图35.如图3所示，把电阻R、电感线圈L、电容器C并联接到某一交流电源上时，三只电流表的示数相同.若保持电源电压不变，而使交变电流的频率逐渐减小，则三个电流表的示数I1、I2、I3的关系是A.I1=I2=I3 B.I1I2I3C.I3

4、I1I2 D.I2I1I3答案：D正确。6.如图4所示，理想变压器的副线圈通过输电线接有两个相同的灯泡L1、L2，输电线的总电阻为R0，开始时电键S断开.当S接通后，下列说法正确的是图4A.副线圈两端M、N的输出电压减小B.副线圈输电线等效电阻R0上的电压减小C.通过灯泡L1的电流增大D.原线圈中的电流增大答案：D正确。图57.远距离输电线路的示意图如图5所示，若发电机的输出电压不变，则下列叙述中正确的是A.升压变压器的原线圈中的电流与用户用电设备消耗的功率无关B.输电线中的电流只由升压变压器原副线圈的匝数比决定C.当用户用电器的总电阻减小时，输电线上损失的功率增大D.升压变压器的输出电压等于

5、降压变压器的输入电压答案：C正确。8.如图6所示，A和B两输电线间的电压是u=200sin100t V，输电线电阻不计.将一电阻R=50 的用电器接在AB两输电线上.对此，下列说法中正确的是A.电流表的读数是4 A图6B.电压表的读数是200 VC.通过R的电流方向每秒钟改变50次D.用电器消耗的电功率为1.6 kW答案：AB正确。图79.如图7所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1n2=41.当导体棒l在匀强磁场中向左做匀速直线运动切割磁感线时，电流表A1的示数是12 mA，则电流表A2的示数为A.3 mA B.0C.48 mA D.与负载R的值有关解析：B变压器只能工作于交流电路，不能工作

6、在恒定电压和恒定电流的电路，导体棒l向左匀速切割磁感线时，在线圈n1中通过的是恒定电流，不能引起穿过线圈n2的磁通量变化，在副线圈n2上无感应电动势出现，所以A2中无电流通过.10.对给定的理想变压器有A.根据U1U2=n1n2，副线圈两端的电压U2是由原线圈两端的电压U1决定的B.根据I1I2=n2n1，副线圈的输出电流I2是由原线圈的输入电流I1决定的C.原线圈的输入功率是由副线圈的输出总功率决定的D.当副线圈的负载增加时，原线圈中的电流随之增加答案：ACD正确。11.一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度绕垂直于磁场方向的固定轴转动，线圈匝数n=100.穿过每匝线圈的磁通量随

7、时间按正弦规律变化，如图8所示.发电机内阻r5.0 ，外电路电阻R95 .已知感应电动势的最大值Emnm，其中m为穿过每匝线圈磁通量的最大值.求串联在外电路中的交流电流表（内阻不计）的读数.图8解析：1.4 A 从t图线看出m1.0102 Wb，T3.14102 s.已知感应电动势的最大值Emnm，又，故电路中电流最大值Im=2 A，交流电流表的示数是交流电的有效值，即I=1.4 A。图9 图1012.如图9为电热毯的电路图，电热丝接在u311sin100t V的电源上，电热毯被加热到一定温度后，通过装置P使输入电压变为图10所示的波形，从而进入保温状态.若电热丝电阻保持不变，此时交流电压表的

8、读数是A.110 V B.156 V C.220 V D.311 V解析：B正确。由0.02=0.01得对应的有效值U156 V13.一个边长为6 cm 的正方形金属线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，电阻为0.36 .磁感应强度B随时间t的变化关系如图11所示.则线框中感应电流的有效值为图11A.105 A B.105 AC.105 A D.105 A解析：B正确。 03 s内的感应电动势E1=S=（6102）2 V=0.72105 V，感应电流I1=2105 A；同理可求得35 s内的感应电流I2=3105 A.设感应电流有效值为I，由有效值的定义应有（2105）2R3+（3105）2

9、R2=I2R5，解得I=105 A.14.矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，产生正弦式交流电动势.线圈从中性面开始转过180的过程中，感应电动势的有效值与平均值之比是多大？解析：设线圈的匝数为N，面积为S，转动的角速度为,磁感应强度为B，则Em=NBS,所以E=.线圈转过180的过程中，所用的时间t=/,电动势的平均值=N=N=,故=.15.某发电机的输出功率为10 kW，输出电压为500 V，输电导线总电阻为5 ，允许输电导线上损失的功率为总功率的5%，用户所需电压为220 V.设计供电电路，计算升压变压器和降压变压器的匝数比.解析：发电机输出功率P=10 kW，设输电导线上电流为I2，则有P损

10、=5%10103 W=500 W，I2=10 A，I1=A=20 A所以=降压变压器原线圈电压U3=U2I2RU2=U1=500 V=1 000 VU3=U2I2R=1 000 V105 V=950 V所以降压变压器的匝数比为：=，输电电路为如图所示.答案：12 9522图1216.如图12所示，一小型旋转电枢式交流发电机，其矩形线圈的长度为a，宽度为b，匝数为n，电阻为r，与线圈两端相接触的集流环上接有一个阻值为R的定值电阻，线圈以角速度在磁感应强度为B的匀强磁场中绕与磁场方向垂直的对称轴OO匀速转动，沿轴OO方向看去，线圈转动方向沿顺时针.（1）在图中画出线圈经过图示位置时通过电阻R上的感

11、应电流的方向;（2）从图示位置（线圈平面平行于磁场方向）开始计时，经多长时间，通过电阻R上的电流的瞬时值第一次为零？（3）与电阻并联的交流电压表的示数是多少?（4）线圈由图示位置转动T/4的时间内通过电阻R的电荷量是多少？解析：（1）通过R的电流方向自上而下.（2）当线圈转动t=时电流的瞬时值第一次为零.（3）线圈产生感应电动势的最大值Em=nBS=nBab输出电压的最大值Um=Em交流电压表的示数U=解得U=.（4）转动T/4的时间线圈中磁通量的变化=Bab,此段时间内的平均感应电动势=n,平均电流=，通过R的电荷量q=t=n.17.在真空中速度v6.4107 m/s的电子束连续地射入两平行

12、极板间，如图13118所示，极板长度为l8.0102 m，间距d=5.0103 m.两极板不带电时，电子束将沿两极板之间的中线通过.在两极板上加一个50 Hz的交变电压UU0sint，当所加电压的最大值U0超过某值UC时，电子束将有时能通过两极板，有时间断而不能通过（电子电荷量e=1.601019 ，电子质量m=9.11031 kg），求：图13（1）UC的大小为多少?（2）U0为何值时，才能使通过与间断时间之比t1t221?解析：（1）电子通过平行极板所用时间t=109 s，而交变电压的周期T=102 s，由于T，故对于通过极板的电子来说，可认为板间电压及场强是稳定不变的，每个电子均做类平抛运动，水平方向匀速，场强方向匀变速.设电子经过平行板的时间为t，所受电场力为F，则：a=，t=.电子束不能通过两极板间时有：at2=