专题十一交流电路和变压器

专题十一交流电路和变压器一、选择题1．(仿2013山东高考，17T)如图4甲所示为一发电机原理图，产生的交变电流接理想变压器的原线圈、原副线圈匝数之比为22∶1，副线圈输出的电动势e随时间t变化的规律如图乙所示，发电机线圈电阻忽略不计，则 ()．图4A．在t＝0.01s时刻，穿过发电机线圈的磁通量最大B．变压器原线圈中瞬时电动势的表达式为e′＝132eq\r(2)sin50πtVC．若仅使发电机线圈的转速增大一倍，则变压器副线圈输出电压的频率增大一倍，而电压最大值不变D．若仅使发电机线圈的转速增大一倍，则变压器副线圈输出电压的频率和最大值都增大一倍解析根据题图乙可知，在t＝0.01s时刻，变压器副线圈上产生的感应电动势的瞬时值为零，说明穿过原副线圈的磁通量的变化率为零，磁通量最大，而此时发电机线圈中的瞬时电流最大，穿过线圈的磁通量的变化率最大，磁通量为零，选项A错误；根据变压器的工作原理可知，原、副线圈中电流的周期、频率相同，根据题图乙可知，周期T＝0.02s，角速度ω＝eq\f(2π,T)＝100πrad/s，所以副线圈输出的电动势e＝6eq\r(2)sin100πtV，原线圈输入的瞬时电动势e′＝132eq\r(2)sin100πtV，选项B错误；若仅使发电机线圈的转速n增大一倍，根据关系式f＝n，ω＝2πn以及Em＝BSω可知，变压器原线圈输入电压(或副线圈输出电压)的频率和最大值都增大一倍，所以选项C错误，D正确．答案D2．(仿2013天津高考，4T)一正弦交变电流的电压随时间变化的规律如图5所示．由图可知 ()．图5A．该交变电流的频率为25HzB．该交变电流电压的有效值为141.4VC．该交变电流电压的瞬时值表达式为u＝100sin(25t)VD．若将该交变电流的电压加在阻值R＝100Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率是50W解析从题图中可知，该交变电流的周期为4×10－2s，频率为f＝25Hz，A正确；最大值为Um＝100V，有效值为U＝eq\f(Um,\r(2))＝100×0.707V＝70.7V，B错误；ω＝2πf＝50πrad/s，交变电流电压瞬时值的表达式为u＝100sin(50πt)V，C错误；将该交变电流的电压加在阻值R＝100Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率为P＝eq\f(U2,R)＝eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(100,\r(2))))2,100)W＝50W，D正确．答案AD3．(仿2013广东高考，16T)在图6甲所示的电路中，理想变压器原线圈两端的正弦交变电压变化规律如图乙所示．已知变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2＝10∶1，串联在原线圈电路中电流表A1的示数为1A，下列说法正确的是 ()．图6A．电压表V的示数为200eq\r(2)VB．变压器的输出功率为200WC．变压器输出端交流电的频率为100HzD．电流表A2的示数为0.1A解析电表测量的是有效值，电压表V测量原线圈两端交变电压的有效值，所以其示数为U1＝eq\f(Um,\r(2))＝200V，A错误；变压器的输出功率等于输入功率，即P出＝P入＝U1I1＝200W，B正确；变压器不改变输入交流电的频率，变压器输出端交流电的频率为50Hz，C错误；电流表A2的示数为I2＝eq\f(n1I1,n2)＝10A，D错误．答案B4．(仿2012新课标全国高考，17T)如图7所示，电路中的变压器为理想变压器，S为单刀双掷开关．P是滑动变阻器R的滑动触头，U1为加在原线圈两端的交变电压，I1、I2分别为原线圈、副线圈中的电流．下列说法正确的是()．图7A．保持P的位置及U1不变，S由b切换到a，则R上消耗的功率减小B．保持P的位置及U1不变，S由a切换到b，则I2减小C．保持P的位置及U1不变，S由b切换到a，则I1增大D．保持U1不变，S接在b端，将P向上滑动，则I1减小解析保持P的位置及U1不变，当S由b切换到a，则副线圈的匝数n2增大，输出电压U2增大，I2＝eq\f(U2,R)增大，I1＝eq\f(n2I2,n1)增大，R上消耗的功率P＝eq\f(U\o\al(2,2),R)增大，A错误，C正确；当S由a切换到b，则副线圈匝数减小，输出电压U2减小，I2＝eq\f(U2,R)减小，选项B正确；若保持U1不变，S接在b端，将P向上滑动，那么输出电压U2不变，R减小，I2＝eq\f(U2,R)增大，I1＝eq\f(n2I2,n1)增大，D错误．答案BC5．(仿2013江苏高考，8T)如图8甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，R1＝20Ω，R2＝30Ω，C为电容器．已知通过R1的正弦交流电如图乙所示，则 ()．图8A．交流电的频率为0.02HzB．原线圈输入电压的最大值为200eq\r(2)VC．电阻R2的电功率约为6.67WD．通过R3的电流始终为零解析变压器不改变交流电的周期和频率，据图乙可知交流电的周期为0.02s、频率为50Hz，A错．由图乙可知通过R1的电流最大值为Im＝1A，根据欧姆定律可知其最大电压为Um＝I1mR1＝20V，再根据原副线圈的电压之比等于匝数之比可知原线圈输入电压的最大值为200V，B错；因为电容器有通交流、隔直流的作用，则有电流通过R3和电容器，D错；根据并联电路特点，可知电阻R2的功率P2＝eq\f(U\o\al(2,R2),R2)＝eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(U1m,\r(2))))2,R2)＝eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(20,\r(2))))2,30)W＝6.67W，C对．答案C6．(仿2012天津高考，4T)某发电厂通过远距离向某学校输电，输送的电功率为P，当输电线的电阻和输送的电功率不变时，则下列说法正确的是()．A．输送的电压越高，输电线路上损失的电压越大B．输电线路上损失的电压与输送电流成正比C．输电线路上损失的功率跟输送电压的平方成