交变电流高二复习12月2日

1、图15如图1所示，OACO为置于水平面内的光滑闭合金属导轨，O、C处分别接有短电阻丝（图中粗线表法），R1= 4、R2=8（导轨其它部分电阻不计）导轨OAC的形状满足方程y=2sin（x）（单位：m）磁感强度B=的匀强磁场方向垂直于导轨平面一足够长的金属棒在水平外力F作用下，以恒定的速率v=/s水平向右在导轨上从O点滑动到C点，棒与导轨接触良好且始终保持与OC导轨垂直，不计棒的电阻求：（1）外力F的最大值；（2）金属棒在导轨上运动时电阻丝R1上消耗的最大功率；（3）在滑动过程中通过金属棒的电流I与时间t的关系1（2012福建卷）如图，理想变压器原线圈输入电压u=，副线圈电路中为定值电阻，R是滑

2、动变阻器。和是理想交流电压表，示数分别用和表示；是理想交流电流表，示数分别用和表示。下列说法正确的是A和表示电流的瞬间值B和表示电压的最大值C滑片P向下滑动过程中，不变、变大D滑片P向下滑动过程中，变小、变小答案：C2（2012天津卷）.通过一理想变压器，经同一线路输送相同的电功率，原线圈的电压U保持不变，输电线路的总电阻为当副线圈与原线圈的匝数比为时，线路损耗的电功率为，若将副线圈与原线圈的匝数比提高到，线路损耗的电功率为，则和分别为（）A B C D解析：根据理想变压器的变压比有 ， 线路的输送功率不变有 根据焦耳定律有 ，。答案D。4（2012北京高考卷）一个小型电热器若接在输出电压为1

3、0V的直流电源上，消耗电功率为P；若把它接在某个正弦交流电源上，其消耗的电功率为如果电热器电阻不变，则此交流电源输出电压的最大值为 A5V B5V C10V D10V答案：C5（2012山东卷）.图甲是某燃气炉点火装置的原理图。转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交变电压，并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为、。为交流电压表。当变压器副线圈电压的瞬时值大于5000V时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。以下判断正确的是A电压表的示数等于5VB电压表的示数等于C实现点火的条件是D实现点火的条件是答案：BC7(2012全国新课标).自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈，原

4、、副线圈都只取该线圈的某部分，一升压式自耦调压变压器的电路如图所示，其副线圈匝数可调。已知变压器线圈总匝数为1900匝；原线圈为1100匝，接在有效值为220V的交流电源上。当变压器输出电压调至最大时，负载R上的功率为2.0kW。设此时原线圈中电流有效值为I1，负载两端电压的有效值为U2，且变压器是理想的，则U2和I1分别约为答案B解析先判断出原副线圈的匝数，由式得V。负载R上的功率就是变压器的输出功率，因为是理想变压器，故输入功率U1I1等于输出功率，从而求出I1=。9（2012重庆卷）如题15图所示，理想变压器的原线圈接入(V)的交变电压，副线圈通过电阻r=6导线对“220V/880W”电

5、器RL供电，该电器正常工作。由此可知A 原、副线圈的匝数比为50 : 1B 交变电压的频率为100HZC 副线圈中电流的有效值为4AD 变压器的输入功率为880W答案：C11（2012安徽卷）.（16分）图2tBadNoSaRbcdefO图1图3tBadt中性面中性面图1是交流发电机模型示意图。在磁感应强度为的匀强磁场中，有一矩形线图可绕线圈平面内垂直于磁感线的轴转动，由线圈引起的导线和分别与两个跟线圈一起绕转动的金属圈环相连接，金属圈环又分别与两个固定的电刷保持滑动接触，这样矩形线圈在转动中就可以保持和外电话电阻形成闭合电路。图2是线圈的住视图，导线和分别用它们的横截面来表示。已知长度为,

6、长度为,线圈以恒定角速度逆时针转动。（只考虑单匝线圈） (1)线圈平面处于中性面位置时开始计时，试推导t时刻整个线圈中的感应电动势 的表达式；(2)线圈平面处于与中性面成夹角位置时开始计时，如图3所示，试写出t时刻整个线圈中的感应电动势的表达式；(3)若线圈电阻为r，求线圈每转动一周电阻R上产生的焦耳热。（其它电阻均不计）23.(1)(2)(3)解析：(1)从中性面开始计时，经过时间t，线圈平面转过的角度，ab边和cd边的速度，则两边分别产生大小为的电动势。且两边电动势串联，故线圈中产生的电动势(2)若线圈从与中性面夹角位置时开始计时，其初相为，其表达式为：(3)由闭合电路欧姆定律得回路中电流

7、有效值为由焦耳定律得12（2012江苏卷）（15分）某兴趣小组设计一种发电装置，如图所示，在磁极与圆柱状铁芯之间形成的两磁场区域的圆心角均为，磁场均沿半径方向，匝数为N的矩形线圈abcd边长ab=cd=l、bc=ad=2l，线圈以角速度绕中心轴匀速转动，bc与ad边同时进入磁场，在磁场中，两条边的经过处的磁感应强度大小均为B，方向始终与两条边的运动方向垂直，线圈的总电阻为r，外接电阻为R，求（1）线圈切割磁感线时，感应电动势的大小Em（2）线圈切割磁感线时，bc边所受安培力的大小F（3）外接电阻上电流的有效值I【答案】(1)、边的运动速度 ， 感应电动势，解得。（2）电流, 安培力 ，解得 .

8、(3)一个周期内，通电时间,上消耗的电能，且解得。3（2012年汕头一模）15右图为远距离输电的电路原理图，则下列判断正确的是（ ）DU1U2U3U4I1I2电厂用户I4AU1>U2BU2=U3CI4 < I2DI1 > I2t/si/A05-54（2012年深圳二模）（ ）BA交变电流的有效值为AC交变电流的频率为50HzDt1（2012年茂名一模）19远距离输电装置如图所示，升压变压器和降压变压器均是理想变压器。发电机输出电压一定，当K由2改接为1，时，下列说法正确的是（）ABA、电压表读数变大B、电流表读数变大C、电流表读数变小D、输电线损失的功率减小，灯的P增大，则I

9、4增大，那么I3增大，故AB。4（2012年深圳一模）21如图，用理想变压器给电灯L供电，如果只增加副线圈匝数，其它条件不变，则（ ）BCAVU1U2Ln1n2A电灯L亮度减小B电流表示数增大C电压表示数增加D变压器输入功率不变10（2012年珠海二模）20电流互感器和电压互感器如图所示。其中n1、n2、n3、n4分别为四组线圈的匝数，a、b为两只交流电表，则（）ADAA为电流互感器，且n1n2，a是电流表BA为电压互感器，且n1n2，a是电压表CB为电流互感器，且n3n4，b是电流表DB为电压互感器，且n3n4，b是电压表（09年天津卷） 9.（6分）（1）如图所示，单匝矩形闭合导线框abc

10、d全部处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R。线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度匀速转动，线框中感应电流的有效值I=。线框从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面的电荷量q=。答案：（1），（09年江苏物理）6如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为1：5，原线圈两端的交变电压为 氖泡在两端电压达到100V时开始发光，下列说法中正确的有A开关接通后，氖泡的发光频率为100HzB开关接通后，电压表的示数为100 VC开关断开后，电压表的示数变大 D开关断开后，变压器的输出功率不变答案：AB8.（97全国）（1）、（2）两电路中，当a、b两端与e、f两端分别加上220伏的

11、交流电压时，测得c、d间与g、h间的电压均为 110伏。若分别在c、d两端与g、h两端加上110伏的交流电压，则a、b间与e、f间的电压分别为 （  ）A. 220伏，220伏   B. 220伏，110伏C. 110伏，110       D. 220伏，0 11. 如图，一个理想变压器上有三组线圈，三组线圈匝数之比为n1:n2:n33:2:1，现将三只相同的灯泡分别接入三组线圈中，并把n1的接线端接上交变电源，接通电源后，下列各项正确的是（    ）A. 若EL1正常发光，那么EL

12、2、EL3都不能正常发光  B. 若EL2正常发光，那么EL1将烧毁  C. 若EL2正常发光，那么EL1、EL3都不能到正常亮度D. 若EL3正常发光，那么EL2将烧毁11. 如图，一个理想变压器上有三组线圈，三组线圈匝数之比为n1:n2:n33:2:1，现将三只相同的灯泡分别接入三组线圈中，并把n1的接线端接上交变电源，接通电源后，下列各项正确的是（    ）A. 若EL1正常发光，那么EL2、EL3都不能正常发光  B. 若EL2正常发光，那么EL1将烧毁  C. 若EL2正常发光，那么EL1、EL3都不能到正常亮度D

13、. 若EL3正常发光，那么EL2将烧毁12. 如图，某理想变压器的原副线圈的匝数均可调节，原线圈两端电压为一峰值不变的正弦交变电压，在其他条件不变的情况下，为使变压器输入功率增大，可使（  ）A. 原线圈匝数n1增加B. 副线圈匝数n2增加C. 负载电阻R阻值增大D. 负载电阻R阻值减小16. 用电阻率为横截面积为S的导线，绕成闭合的边长为a的正方形线圈n匝。将此线圈垂直于磁场方向放置，如图所示，由于磁场的均匀变化使线圈中的感应电流I，方向如图中箭头所示，据此可知（     ）A. 磁场是增强的，磁感强度变化率为aS/4I  

14、;     B. 磁场是减弱的，磁感强度变化率为4I/aS       C. 磁场是增强的，磁感强度变化率为aS/I       D. 磁场是减弱的，磁感强度变化率为I/As    9如图，均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合；磁场方向垂直于半圆面（纸面）向里，磁感应强度大小为B0.使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度匀速转动半周，在线框中产生感应电流。现使线

15、框保持图中所示位置，磁感应强度大小随时间线性变化。为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流，磁感应闲磕牙随时间的变化率的大小应为A B C D（09年山东卷）19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200V，输电线总电阻为r，升压变压器原副线圈匝数分别为n，n2。降压变压器原副线匝数分别为n3、n4（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，则ABC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答案：AD解析：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，

16、所以，A正确，BC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，D正确。考点：变压器工作原理、远距离输电提示：理想变压器的两个基本公式是：，即对同一变压器的任意两个线圈，都有电压和匝数成正比。，即无论有几个副线圈在工作，变压器的输入功率总等于所有输出功率之和。只有当变压器只有一个副线圈工作时，才有。远距离输电，从图中应该看出功率之间的关系是：P1=P2，P3=P4，P1/=Pr=P2。电压之间的关系是：。电流之间的关系是：。输电线上的功率损失和电压损失也是需要特别注意的。分析和计算时都必须用，而不能用。特别重要的是要会分析输电线上的功率损失。08四川卷）16如图，一理

17、想变压器原线圈接入一交流电源，副线圈电路中R1、R2、R3和R4均为固定电阻，开关S是闭合的。V1和V2为理想电压表，读数分别为U1和U2； A1、A2 和A3为理想电流表，读数分别为I1、I2和I3。现断开S，U1数值不变，下列推断中正确的是 AU2变小、I3变小 BU2不变、I3变大 CI1变小、I2变小 DI1变大、I2变大答案：BC05（广东卷）10 （16分）如图12所示，在一个圆形区域内，两个方向相反且都垂直于纸面的匀强磁场分布在以直径A2A4为边界的两个半圆形区域、A1A3A4A230º60º图12中，A2A4与A1A3的夹角为60º。一质量为m、带

18、电量为+q的粒子以某一速度从区的边缘点A1处沿与A1A3成30º角的方向射入磁场，随后该粒子以垂直于A2A4的方向经过圆心O进入区，最后再从A4处射出磁场。已知该粒子从射入到射出磁场所用的时间为t，求区和区中磁感应强度的大小（忽略粒子重力）。16（16分） 设粒子的入射速度为v，已知粒子带正电，故它在磁场中先顺时针做圆周运动，再逆时针做圆周运动，最后从A4点射出，用B1、B2、R1、R2、T1、T2分别表示在磁场区磁感应强度、轨道半径和周期 设圆形区域的半径为r，如答图5所示，已知带电粒子过圆心且垂直A3A4进入区磁场，连接A1A2，A1OA2为等边三角形，A2为带电粒子在区磁场中运动轨迹的圆心，其半径圆心角，带电粒子在区磁场中运动的时间为带电粒子在区磁场中运动轨迹的圆心在OA4的中点，即 R=r 在区磁场中运动时间为带电粒子从射入到射出磁场所用的总时间