专题题11　直流和交流电路（解析版）

学而优教有方专题五电路电磁感应主题11直流和交流电路1.【答案】A【解析】当开关S1断开、S2闭合时,电路中电流I1=E/(R+r),P0=I12R=E2R/(R+r)2.当S1闭合、S2断开时,电路中电流I2=E/(4R+r),P0=I224R=E24R/(4R+r)2.联立解得r=2R,E=3P0R.当S1、S2都断开时,电路中电流I2.【答案】D【解析】根据焦耳定律电流有效值越大电阻丝热功率越大,相同时间内发热量越多.A、B图像均对应正弦式交变电流,有效值I1=I2=22Im=2A,C图像对应恒定电流,有效值I3=1.5A,D图像对应方波交变电流,有效值I43.【答案】BCD【解析】仅增大R1,整个电路电阻变大,由闭合电路欧姆定律可知,电路电流减小,路端电压变大,电容器C1两端电压增大,C2两端电压减小,电容器所带电荷量Q1增大,Q2减小,故选项A错误;仅增大R2,整个电路电阻变大,由闭合电路欧姆定律可知,电路电流减小,路端电压变大,电阻R1两端电压变小,电阻R2两端电压变大,电容器C1、C2两端电压变大,两电容器所带电荷量Q1和Q2都增加,故选项B正确;仅增大R3,整个电路电阻不变,Q1和Q2都将不变,故选项C正确;突然断开开关S,两个电容器都放电,Q1和Q2都将减小,故D正确.4.【答案】ABC【解析】由题图可知,BB'输出的是下半部分电阻两端的电压,则可知,当两电阻均不接入时,输出电压为24V;当只有R1接入时,输出电压U=246+6×6V=12V,当只有R2接入时,输出电压U=246+3×3V=8V;当两电阻均接入时,U=246+5.【答案】AD【解析】滑动变阻器滑片P将变阻器总阻值分为R上和R下,电路结构为R1与R上串联后与R下并联,后与R2串联接入电源两端.根据并联部分总阻值R并=(R1+R上)R下R1+R上+R下可知,当R1+R上=R下时,并联部分阻值最大,即R并先增大后减小,R端=R并+R2先增后减,干路电流先减后增,由U=E-Ir知,路端电压先增后减.电源内功率P内=I干2r先减小后增大,效率η=UE×100%先增大后减小.故选项A正确,选项B错误,选项D正确.当干路电流减小时,R2两端电压U2减小,U并增大.电流表读数I1=U并R1+6.【答案】BC【解析】将R1电阻的U-I曲线在坐标系中作出,要使AB与BC之间的电压相等,图中三个电阻串联,电流相等,则BC两端的电压为3.5V,并且两电阻中的电流相等,由图可知,此时符合条件的只有1.5mA,这时R的电压为2V,则R=UI=21.7.【答案】BD【解析】通过电动机的电流等于通过电阻R的电流,即I=Uab-UR=44-8.【答案】BCD【解析】电压表V1示数U1与电流表示数I关系为U1=I1R0,选项A错误;且U1=IR0为正比例函数,图像过原点,选项B正确;电压表V2与I的关系为U2=E-Ir,图像a,b交点表示将R0直接接在电源两端时的电路电压和电流.故乘积表示R0的瞬时功率等于电源输出功率,选项C、D正确.9.【答案】BC【解析】线圈中产生感应电动势最大值Em=nBSω,由于内阻分压,选项A错误;线框转过π3时的感应电流为I=Imcosπ3=nBSω(R+r)·cosπ3=nBSω2(R+r),感应电动势有效值E=Em2,感应电流为I则电流的有效值为I'=ER=2nBSω2(R+r)=2I,从垂直中性面位置开始计时,e=Emcosωt,所以有Emcosπ3R+r=I,又知道Em=nBSω=nΦω,两式联立可得Φ=2I(R+r)nω,选项B正确;从图示位置开始,线圈转过90°的过程中,磁通量变化为ΔΦ=Φ210.【答案】BD【解析】由图像可知,在t=0.01s时,电压最大,此时磁通量的变化率最大,此时穿过线圈的磁通量为零,所以选项A错误;根据图像可知,交流电的周期是0.04s,由ω=2πT=50πrad/s,所以选项B正确;交流电的频率f=1T=25Hz,可知流过灯泡的电流方向每秒钟改变50次,选项C错误;原线圈的电压的有效值为100V,由电压与匝数成正比可得副线圈的电压有效值为20V,所以次级电流I2=U2R=11.【答案】BCD【解析】进入用电高峰,用户消耗功率变大,由于用户电流的增大,输电线电流增大,R0分压增大.图中V1、V2表的示数由发电厂输出电压及开压变压器决定,故读数不变,但随功率的增大,A1与A2表读数均应增大,选项A错误.随R0分压增大,V3、V4表读数减小,功率增大,A3读数增大,选项B正确.V2、V4读数差与A2读数比值恒为R0,故不变,选项C正确.P线=I212.【答案】AD【解析】从题图所示位置开始计时,线圈转动时产生感应电动势的瞬时值表达式为e=BSωcosωt,故选项A正确;减小光照强度时,R2电阻增大,副线圈的电压由匝数和输入电压决定,电压表的示数不变,通过R2的电流减小,电流表示数减小,故选项B错误;由于理想二极管具有单向导电性,在一个周期内有U22R·T2+0=U'22R·T,电阻消耗的功率减小,原线圈输入功率减小,电流表示数将减小,故选项C错误;开关S断开时,电阻R1和理想变压器串联,根据串联电路规律有U1'=BSω2-I1'R1,U1'U2'=n,I113.【答案】AC【解析】增大R1的阻值,R总增大,I总减小,流过R2的电流减小,R2两端的电压减小,选项A正确;将R2与电源看作等效电源,当R1=R2+r=2.5Ω时,R1获得功率最大,选项B错误;开关接a时,电容器左极板带负电,开关接b时,左极板带正电,所以流过R3的电流流向为c→d,选项C正确;因R1接入的阻值未知,不能求出电容器上电压的变化,故不能求出流过R3的电荷量,选项D错误.14.【答案】AD【解析】由图甲,根据U=E-Ir可得:电动势E=1.5V,内阻r=1.5-1.03Ω=115.【答案】AD【解析】S→a后,U2=n2n1·U1=22V,电流表示数IA=U2R2=2.2A,选项A正确,B错误.S→b后,原副线圈频率依然保持一致f=1T=50Hz,选项C错误.P原=P副=U16.【答案】AD【解析】变压器只能改变交变电流的电压,所以第二次实验只能研究远距离交流