訓(xùn)練五 交變電流

《教學(xué)考試》物理命題研究中心

1．(2016·江蘇省無(wú)錫市高三上學(xué)期期末)一正弦交流電的電流隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示，由圖可知

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A．該交流電的電流瞬時(shí)值的表達(dá)式為i=2sin(100πt) A

B．該交流電的頻率是50 Hz

D．若該交流電流通過(guò)R=10 Ω的電阻，則電阻消耗的功率是20 W

2．(2017·高考押題)如圖所示，n匝矩形閉合導(dǎo)線框ABCD處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框面積為S，電阻不計(jì)。線框繞垂直于磁場(chǎng)的軸OO′以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，并與理想變壓器原線圈相連，變壓器副線圈接入一只額定電壓為U的燈泡，燈泡正常發(fā)光。從線圈通過(guò)中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是

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A．圖示位置穿過(guò)線框的磁通量變化率最大

C．線框中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為e=nBSωsinωt

3．如圖所示，L1、L2是高壓輸電線，圖中兩電表示數(shù)分別是220 V和10 A，已知圖甲中原、副線圈匝數(shù)比為100∶1，圖乙中原、副線圈匝數(shù)比為1∶10，則

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A．圖甲中的電表是電壓表，輸電電壓為22 000 V

B．圖甲是電流互感器，輸電電流是100 A

C．圖乙中的電表是電壓表，輸電電壓為22 000 V

D．圖乙是電流互感器，輸電電流是10 A

4．(2017·湖北省部分重點(diǎn)中學(xué)高三新考試大綱適應(yīng)性考試)如圖甲所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩個(gè)匝數(shù)相同的正方形金屬線圈分別以不同的轉(zhuǎn)速，繞與磁感線垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)ε隨吋間t變化的圖象如圖乙中曲線a、b所示，則

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A．t=0時(shí)刻，兩線圈均處于垂直于中性面的位罝

B．a(chǎn)、b對(duì)應(yīng)的線圈轉(zhuǎn)速之比為2∶3

C．a(chǎn)、b對(duì)應(yīng)的兩線圈面積之比為1∶1

D．若只改變兩線圈的形狀(匝數(shù)不變)，則兩線圈電動(dòng)勢(shì)的有效值之比一定不變

5．(2016·江西省重點(diǎn)中學(xué)盟校聯(lián)考)如圖所示，為一自耦變壓器，保持電阻R′和輸入電壓不變，以下說(shuō)法正確的是

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A．滑片P向b方向移動(dòng)，滑片Q下移，電流表示數(shù)增大

B．滑片P不動(dòng)，滑片Q上移，電流表示數(shù)不變

C．滑片P向b方向移動(dòng)，滑片Q不動(dòng)，電壓表示數(shù)增大

D．滑片P不動(dòng)，滑片Q上移或下移，電壓表示數(shù)始終不變

6．(2016·湖南省邵陽(yáng)市第二中學(xué)月考)將硬導(dǎo)線中間一段折成不封閉的正方形，每邊長(zhǎng)為l，它在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向如圖的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速為n，導(dǎo)線在a、b兩處通過(guò)電刷與外電路連接，外電路有額定功率為P的小燈泡并正常發(fā)光，電路中除燈泡外，其余部分的電阻不計(jì)，燈泡的電阻應(yīng)為

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7．(多選)(2017·廣東省深圳市六校聯(lián)盟模擬)圖中為一理想變壓器，原副線圈的總匝數(shù)比為1∶2，其原線圈與一電壓有效值恒為220 V的交流電源相連，P為滑動(dòng)頭?，F(xiàn)令P從均勻密繞的副線圈最底端開(kāi)始，沿副線圈緩慢勻速上滑，直至“220 V 60 W”的白熾燈L兩端的電壓等于其額定電壓為止。U1表示副線圈兩端的總電壓，U2表示燈泡兩端的電壓，用I1表示流過(guò)副線圈的電流，I2表示流過(guò)燈泡的電流，(這里的電流、電壓均指有效值)。下列4個(gè)圖中，能夠正確反映相應(yīng)物理量的變化趨勢(shì)的是

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A．若電流表示數(shù)為2 A，則電阻R2上的熱功率為40 W

B．副線圈中產(chǎn)生的交變電流頻率為100 Hz

D．原線圈兩端的電壓為220 V

9．(多選)(2017·湖南省株洲市高三教學(xué)質(zhì)量統(tǒng)一檢測(cè))某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中研究遠(yuǎn)距離輸電。由于輸電線太長(zhǎng)，他將每100米導(dǎo)線卷成一卷，共卷成8卷來(lái)代替輸電線路(忽略輸電線路的自感作用)。第一次直接將輸電線與學(xué)生電源及用電器相連，測(cè)得輸電線上損失的功率為P1。第二次采用如圖所示的電路輸電，其中理想變壓器T1與電源相連，其原、副線圈的匝數(shù)比為n1∶n2，理想變壓器T2與用電器相連，測(cè)得輸電線上損失的功率為P2。下列說(shuō)法正確的是

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A．前后兩次實(shí)驗(yàn)都可用于研究遠(yuǎn)距離直流輸電

B．實(shí)驗(yàn)可以證明，減小輸電電流能減小遠(yuǎn)距離輸電的能量損失

D．若輸送功率一定，則P2∶P1=n1∶n2

10．(2016·江蘇省泰州中學(xué)高三5月質(zhì)量檢測(cè))如圖所示，在理想變壓器輸入端AB間接入220 V正弦交流電，變壓器原線圈n1=100匝，副線圈n2=20匝，O為副線圈中間抽頭，D1、D2為理想二極管，阻值R=20 Ω，則R上消耗的熱功率為

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C.40 W D.80 W

11．如圖甲所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、電阻為R/2的正方形線框abcd通過(guò)滑環(huán)與一阻值為R的電阻連成閉合回路，線框置于均勻輻向磁場(chǎng)中，圖乙是磁場(chǎng)與線框的俯視圖，線框的ab、cd兩邊所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，在線框繞其中心軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，求：

(1)電流表的示數(shù)；

(2)兩滑環(huán)間的電壓；

(3)線框轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中外力對(duì)線框所做的功。

參考答案

5．D 【解析】滑片P向b方向移動(dòng)，輸出電壓減小，Q下移時(shí)，總電阻增大；故電流減小，故變壓器初級(jí)電流減小，安培表示數(shù)減小，A錯(cuò)誤；滑片P不動(dòng)，輸出電壓不變，滑片Q上移，電阻變化，電流表示數(shù)變化，B錯(cuò)誤；滑片P向b方向移動(dòng)，輸出電壓減小，滑片Q不動(dòng)，電阻不變，電壓表示數(shù)減小，C錯(cuò)誤；當(dāng)P不動(dòng)時(shí)，自耦變壓器的輸出的電壓不變，電壓表測(cè)的是輸出電壓，示數(shù)不變，D正確。

7．ABD 【解析】變壓器的電壓與匝數(shù)成正比，原線圈和副線圈的總的匝數(shù)是不變的，輸入的電壓也不變，所以副線圈的總電壓的大小也不變，A正確；由于P從均勻密繞的副線圈最底端開(kāi)始，沿副線圈緩慢勻速上滑，副線圈的有效的匝數(shù)逐漸增加，所以副線圈的電壓也是逐漸增加，進(jìn)而知燈泡的電壓也是逐漸增加，B正確；流過(guò)副線圈的電流I1和表示流過(guò)燈泡的電流I2，大小是相等的，但是燈泡的電阻隨著溫度的增加而變大，所以電壓和電流不是正比例的關(guān)系，所以C錯(cuò)誤，D正確。