交变电流和变压器

1、 考点一 交变电流的产生和变化规律1在一小型交流发电机中，矩形金属线圈abcd的面积为S，匝数为n，线圈总电阻为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中，绕轴以角速度匀速转动（如图甲所示），产生的感应电动势随时间的变化关系如图乙所示，矩形线圈与阻值为R的电阻构成闭合电路，下列说法中正确的是 ( ) A从t1到t3这段时间内穿过线圈磁通量的变化量为零 B从t3到t4这段时间通过电阻R的电荷量为 Ct4时刻穿过线圈的磁通量的变化率大小为E0 Dt4时刻电阻R的发热功率为2如图所示，N匝矩形导线框以角速度绕对称轴00匀速转动，线框面积为S，线框电阻电感均不计，在00左侧有磁感应强度为B的匀强磁场，外电路接有

2、电阻R和理想电流表A，那么可以确定的是 ( ) A从图示时刻起，线框产生的瞬时电动势为e= NBSsint B电流表的示数 CR两端电压有数值 D一个周期内月的发热量Q=3某兴趣小组设计了一种发电装置，如图所示在磁板和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的边长a6b=cd =Lbc=ad =2L，线圈以角速度绕中心轴匀速转动，bc边和ad边同时进入磁场在磁场中，两条边所经过处的磁感应强度大小均为B方向始终与两边的运动方向垂直，线圈的总电阻为r，外接电阻为R则（ ）A线圈切割磁感线时，感应电动势的大小B线圈切割磁感线时，bc边所受安培力的大小

3、C线圈旋转一圈时，流过电阻R的净电荷量为零D外力做功的平均功率为如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生正弦交流电的图象，当调整-线圈转速后，其在同一磁场中匀速转动过程中所产生正弦交流电的图象如图线b所示以下关于这两个正弦交流电的说法正确的是（ ）A在图中t=O时刻穿过线圈的磁通量均为零B线圈先后两次转速之比为3：2 C交流电a的瞬时值为U= 10sin5t( V)D交流电b电压的最大值为V5将阻值为100的电阻丝绕成一个110匝的闭合矩形线圈，让其在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速运动，产生的感应电动势如图乙所示，则可以判断（ ）At=0时刻线圈应转到图甲所示的位置B谈线圈的转速

4、为100r/s C穿过线圈的磁通量的最大值为 D线圈转一周所产生的电热为9. 68 J6如图甲所示，ab为两个并排放置的共轴线圈，a中通有如图乙所示的交变电流，则下列判断错误的是（ ） At1到t2时间内，ab相吸 Bt2到t3时间内，ab相斥 Ct1时刻两线圈间作用力为零 Dt2时刻两线圈间吸引力最大7如图所示，光滑绝缘水平桌面上直立一个单匝正方形线框ABCD，线框的边长为L=0.3m、总电阻为R=2，在直角坐标系xoy中，有界匀强磁场区域的下边界与x轴重合，上边界满足曲线方程y=0.3sinx( m)，磁感应强度大小B=1 T线框在沿x轴正方向的拉力F作用下，以速度v=10m/s水平向右做

5、匀速直线运动，直到AD边穿出磁场过程中，下列说法正确的是 ( ) A当BC边运动到磁场的中心线时，B、C两端电压为3V B感应电动势的有效值为 C力F是恒力 D整个过程中产生的是正弦交变电流8如图所示，光滑的长直金属杆上套两个金属环与一个完整正弦图象的金属导线ab连接，其余部分未与杆接总杆电阻不计，导线电阻为R，ab间距离为2L，导线组成的正弦图形顶部或底部到杆距离都是d，在导线和杆平面内有一有界匀强磁场区域，磁场的宽度为L，磁感应强度为B，现在外力F作用下导线沿杆以恒定的速度v向右运动，t=0时刻导线从O点进入磁场，直到全部穿过的过程中，产生感生电流或外力F所做的功为 ( ) A非正弦变变电

6、流 B正弦交变电流 C外力做功为 D外力做功为9如图所示为一交流电的屯流随时间变化的图象，则此交流电流的有效值为 ( ) AA B2A CA D3A如图所示，图甲和图乙分别表示正弦脉冲波和方波的交变电流与时间的变化关系，若使这两种电流分别通过两个完全相 同的电阻，则经过1 min的时间，两电阻消耗的电功之比：为 ( )1： B1:2 C1：3 D 1：611如图甲，电阻为R =2的金属线圈与一平行粗糙轨道相连并固定在水平面内，轨道间距为d=0.5 m，虚线右侧存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为=O.1 T，磁场内外分别静置垂直于导轨的金属棒P和Q，其质量=0.02 kg，电阻=2t=0

7、时起对左侧圆形线圈区域施加一个垂直于纸面的交变磁场，使得线圈中产生如图乙所示的正弦交变电流（从M端流出时为电流正方向），整个过程两根金属棒都没有滑动，不考虑P和Q电流的磁场以及导轨电阻，重力加速度g取10m/ (1)若第1s内线圈区域的磁场正在减弱，则其方向应是垂直纸面向里还是向外？ (2)假设最大静摩擦力等于滑动摩撩力，金属棒与导轨间的滑动摩擦因数至少应是多少？ (3)求前4s内回路产生的总焦耳热12如图1所示，两块水平放置的平行金属板板长L=1.4 m，板距d=30 cm，两板间有B=1.25 T、垂直纸面向里的匀强磁场在两板上加如图2所示的脉动电压在t=0时，质量m=2kg、电荷量q=1

8、 xC的正离子，以速度=4m/S从两板中间水平射入，试问： (1)粒子在板间做什么运动？画出其轨迹 (2)粒子在场区运动的时间是多少？ 考点二 变压器远距离输电1如图所示，10匝矩形线框在磁感应强度B= T的匀强磁场中，绕垂直磁场的轴00以角速度=100 rad/s匀速转动，线框电阻不计，积为S=0.3，线框通过滑环与一理想变压器的原线圈相连，副线圈接有两只灯泡(0.3 W，30 )和，开关闭合时两灯泡均正常发光，且原线圈中电流表示数为0.04 A，则下列判断不正确的是 ( ） A若从图示线框位置开始计时，线框中感应电动势的瞬时值为30cos100t( V) B理想变压器原副线圈匝数比为10:

9、1 C灯泡的额定功率为0.9W D若开关S断开，电流表示数将增大2如图甲所示，理想变压器原副线圈的匝数比：=4:1，原线圈接图乙所示的正弦交流电，副线圈与理想电压表热敏电阻RT（阻值随温度的升高而减小）及报警器P组成闭合电路，回路中电流增加到一定值时报警器P将发出警报声，则以下判断正确的是 ( ) A变压器副线圈输出交流电的频率为50 Hz B屯压表的示数为9V CRT处温度升高到一定值时，报警器P将会发出警报声 DPT处温度升高时，变压器的输入功率减小3如图所示，理想变压器原线圈输入电压u=sint，副线圈电路中为定值电阻，R是滑动变阻器和是理想交流电压表，示数分别用和表示；和是理想交流电流

10、表，示数分别用和表示，下列说法正确的是 ( ) A、表示电流的有效值，、表示电压的瞬时值 B变压器的输入功率与功率相等 C滑动触头P向下滑动，变小变小 D滑动触头P向下滑动过程中，不变，变大4如图所示，理想变压器原副线圈的匝数比为10:1，b是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想电表，从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压，其瞬时值表达式为=220sin100( V)则（ ）A当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为22VB当t=s时，电压表的读数为220 v C单刀双掷开关与a连接，当滑动变阻器触头P向上移动的过程中，电压表示数增大，电流表示数变小 D当单刀双掷开关由a扳向b时，电压

11、表和电流表的示数均变小5一台理想变压器的原副线圈的匝数比是5:1，原线圈接人电压为220 V的正弦交流电，各元件正常工作，一只理想二极管和一个滑动变阻器R串联接在副线圈上，如图所示，电压表和电流表均为理想交流电表，则下列说法正确的是（ ）A原副线圈中的电流之比为5：1B电压表的读数约为44vC若滑动变阻器接入电路的阻值为20，则1分钟产生的热量为2904J D若将滑动变阻器的滑片向上滑动，电压表读数不变6如图，是一个小型电风扇电路简图，其中理想变压器的原副线圈的匝数比为n：1，原线圈接电压为U的交流电源，一输出端接有一只电阻为R的灯泡L和风扇电动机D，电动机线圈电阻为r，接通电源后，电风扇正常

12、运转，测出通过风扇电动机的电流为，则下列说法正确的是（ ）A风扇电动机D两端的电压为B理想变压器的输入功率为 C风扇电动机D输出的机械功率为- D若电风扇由于机械故障被卡住，则通过原线圈的电流为7如图所示，理想变压器，原副线圈的匝数比为n，原线圈接正弦交流电压U，输出端、为理想的交流电流表，、为三个完全相同的电阻，L为电感，C为电容，当输入端接通电源后，电流表的读数为，下列判断正确的是（ ）A副线圈两端的电压为nU B通过副线圈的最大电流为 C电流表的读数大于电流表的读数 D电流表的读数=08图甲所示的变压器原、副线圈匝数比为3:1，图乙是该变压器cd输入端交变电压U的图象，、为四只规格均为“

13、9V,6W”的相同灯泡，各电表均为理想交流电表以下说法正确（ ） Aab输入端电压的瞬时值表达式为= 27sin100t（V） B电流表的示数为2A，且四只灯泡均能正常发光 C流过灯L的电流方向每秒钟改变50次 D拍输入端输入功率= 18 W9如图所示，变压器原、副线圈匝数比为2：1电池和交变电源的电动势都为4V，内阻均不计，电流表视为理想电表，变压器视为理想变压器，则下列说法正确的是（ ） AS与a接通的瞬间，R中无感应电流 BS与a接通稳定后，R两端的电压为2 V CS与a接通稳定后R的滑片向上滑，电流表的示数变小 DS与b接通稳定后R两端的电压为2V10如图所示，一正弦交流电瞬时值为e=

14、220sin100t( V)，通过一个理想电流表，接在一个理想的降压变压器两端，以下说法正确的是（ ） A流过r的电流方向每秒钟变化50次 B变压器原线圈匝数小于副线圈匝数 C开关从断开到闭合时，电流表示教变小 D开关闭合前后，AB两端电功率可能相等11如图所示，在图甲中是两根不平行的导轨，图乙中是两根平行的导轨，其它物理条件都相同，当金属棒MN在导轨上向右匀速运动时，在棒的运动过程中，将观察到 ( ) A两个小电珠都发光，只是亮度不同 B两个小电珠都不发光 CL1发光且越来越亮，L2发光且亮度不变 DL1发光且亮度不变，L2始终不发光12某同学自制变压器，原线圈为匝，在做副线圈时，将导线ab

15、对折后并在一起，在铁芯上绕圈，从导线对折处引出一个接头c，连成如图所示电路s为单刀双掷开关，线圈电阻不计，原线圈接=sint的交流电源下列说法正确的是（ ） AS接b时，电压表示数为 BS接c时，电压表示数为 CS接c时，滑动触头P向下移动，变压器输入功率变大 DS接c时，滑动触头P向上移动，变压器输入电流变大13如图所示，理想变压器原线圈上连接着在水平面内的长直平行金属导轨，导轨之间存在垂直于导轨平面的匀强磁场，金属杆MN垂直放置在导轨上，且接触良好，移动变压器副线圈上的滑动触头可改变副线圈匝数，副线圈上接有一只理想电压表，滑动变阻器R的总阻值大于定值电阻的阻值，线圈L的直流电阻、导轨和金属

16、杆的电阻都忽略不计现在让金属杆以速度v=sint的规律在导轨上左右来回运动，两灯A、B都发光下列说法中正确的是 ( ) A只增大T，则灯A变暗、灯B变亮 B当时间t=T时，两灯都亮着，电压表的示数为零 C只将变阻器R的滑片下滑时，通过副线圈的电流减小，电压表的示数变大 D只增大，两灯都变亮，杆MN来回运动的最大距离变小14如图所示，在某一输电线路的起始端接人两个互感器，原副线圈的匝数比分别为100：1和1：100，图中a、b表示电压表或电流表，已知电压表的示数为22V，电流表的示数为1A，则 ( )Aa为电流表，b为电压表Ba为电压表b为电流表C线路输送电功率是220 kW D输电线路总电阻为2215一交流发电机输出电压为U=sint，加在匝数比为1：n的理想升压变压器的原线圈上，变压器的副线圈通过总电阻为R的输电线向用户供电，若发电机的输出功率为P，则输电线上消耗的功率为 ( ) A B C D16如图为学校配电房向各个教室的供电示意图，T为理想变压器，、为监控市电供电端的电压表和电流表，、为监控校内变压器的输出电压表和电流表，、为教室的负载电阻，、为教室内的监控电压表和电流表，配电房和教室间有相当长的一段距离，则当开关S闭合时 ( ) A电流表、和的示数都变大 B只有电流袁的示数变大 C电压表的示数变小 D电压表和的示数都变小17如图甲为远距离输电