高考物理电磁学知识点之交变电流易错题汇编及答案解析
一、选择题
1．如图所示为某小型电站高压输电示意图．发电机输出功率恒定，升压变压器原、副线圈两端的电压分别为U1和U2．在输电线路的起始端接入两个互感器，原、副线圈的匝数比分别为10:1和1:10，电压表的示数为220 V，电流表的示数为10 A，各互感器和电表均为理想的，则下列说法正确的是( )
A．升压变压器原、副线圈的匝数比为
12
21
n U
n U
=
B．采用高压输电可以增大输电线中的电流，输电电流为100 A
C．线路输送电功率是220 kW
D．将P上移，用户获得的电压将降低
2．如图甲所示电路，已知电阻2
1
R R R
==，和
1
R并联的D是理想二极管（正向电阻可
视为零，反向电阻为无穷大），在A、B之间加一个如图乙所示的交变电压（0
AB
U>时电压为正值）。则R2两端电压的有效值为（）
A．10V B．10 V
C．5D．2V
3．采用220 kV高压向远方的城市输电．当输送功率一定时，为使输电线上损耗的功率减小为原来的
1
4
，输电电压应变为（）
A．55 kV B．110 kV C．440 kV D．880 kV
4．一自耦变压器如图所示，环形铁芯上只绕有一个线圈，将其接在a、b间作为原线圈．通过滑动触头取该线圈的一部分，接在c、d间作为副线圈，在a、b间输入电压为U1的交变电流时，c、d间的输出电压为U2，在将滑动触头从M点顺时针转到N点的过程中()
A ．U 2>U 1，U 2降低
B ．U 2>U 1，U 2升高
C ．U 2
D ．U 2
5．如图所示，一交流电的电流随时间而变化的图象。此交流电流的有效值是（ ）
A ．3.52A
B ．3.5A
C ．5A
D ．52A
6．如图是交流发电机的示意图，匀强磁场方向水平向右，磁感应强度为B ，线圈ABCD 从图示位置（中性面）开始计时，绕垂直于磁场方向的轴OO ′逆时针匀速转动。已知转动角速度为ω，线圈ABCD 的面积为S ，匝数为N ，内阻为r ，外电路总电阻为R （包括滑环和电刷的接触电阻和电表电阻），规定线圈中产生的感应电流方向沿ABCD 为正方向，下列说法正确的是（ ）
A ．线圈产生感应电动势的瞬时值为02sin e N
B S t ωω= B ．电路中产生的电流有效值为022()
NB S I R r ω
=
+
C ．外电路的电压峰值为02m NB S R
U R r
ω=+
D ．1秒内线圈中电流方向改变
2ωπ
次 7．教学用发电机能够产生正弦式交变电流。利用该发电机(内阻可忽略)通过理想变压器向定值电阻R 供电，电路如图所示，理想交流电流表A 、理想交流电压表V 的读数分别为I 、U ，R 消耗的功率为P 。若发电机线圈的转速变为原来的
1
2
，则（ ）
A．R消耗的功率变为1
2
P B．电压表V的读数变为
1
2
U
C．电流表A的读数变为2I D．通过R的交变电流频率不变
8．如图所示，左右两个电路中，当a、b两端和e、f两端分别接220V的交变电压时，测得c、d两端和g、h两端的电压均为110V．若分别在c、d两端和g、h两端加上110V交变电压，则a、b两端和e、f两端测得的电压将分别是( )
A．220V，220V B．220V，110V
C．110V，110V D．220V， 0V
9．如图所示，两种情况下变压器灯泡L2、L3的功率均为P，且L1、L2、L3为相同的灯泡，匝数比为，则图（a）中L1的功率和图（b）中L1的功率分别为( )
A．P、P B．9P、C．、9P D．、9P
10．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为2∶1，电阻55Ω，电流表、电压表均为理想电表。原线圈A、B端接入如图乙所示的正弦交流电压，下列说法正确的是
A．电流表的示数为4.0A
B．电压表的示数为155.6V
C．副线圈中交流电的频率为50Hz
D．穿过原、副线圈磁通量的变化率之比为2∶1
11．如图甲所示为一理想变压器，原、副线圈匝数比为22∶1，两个标有“10 V,5 W”的小灯泡并联在副线圈的两端．原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u如图乙所示，原线圈电路中电压表和电流表(可视为理想电表)。则下列说法正确的是 ()
A．经过1 min原线圈的输出电能为6×102 J
B．由于电压过高小灯泡会被烧坏
C．电压表的示数为 2202 V
D．电流表的示数为 2 A
12．如图所示，面积为S、匝数为N的矩形线框在磁感应强度为B的匀强磁场中，绕垂直于磁感线的轴OO′匀速转动，通过滑环向理想变压器供电，灯泡L1、L2、L3均正常发光．已知L1、L2、L3的额定功率均为P，额定电流均为I，线框及导线电阻不计，则（）
A．理想变压器原副线圈的匝数比为1：2
B．图示位置时穿过线框的磁通量变化率为零
C．若灯L1烧断，灯泡L3将变暗
D．线框转动的角速度为
2P NBSI
13．如图所示，一理想变压器原线圈接在电压恒为U的交流电源上，原线圈接入电路的匝数可通过调节触头P进行改变，副线圈、电阻箱R和定值电阻R1以及理想交流电流表连接在一起。下列说法正确的是（）
A．不管电阻箱如何调节，电流表示数一定变大
B．只将R和R1由并联改为串联结构，其他保持不变，则电流表示数将变大
C．只将P的位置向上滑动，其他保持不变，则R1的功率将变小
D．保持P的位置不动，增大R，则R1的电功率变小
14．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1min的时间，两电阻消耗的电功W甲：W乙之比为（）
A ．1：2
B ．1：2
C ．1：3
D ．1：6
15．如图所示，有一半径为1m L =、圆心为О的金属圆环，Oa 为长度也为L 的铜棒，两者电阻均不计且接触良好。现让Oa 以圆心О为轴，以ω=10rad/s 的角速度匀速转动，圆环处于垂直于环面向里，磁感应强度大小为2T B =的匀强磁场中。从圆心O 引出导线，从圆环上接出导线，并分别接到匝数比为12:1:4n n =的理想变压器原线圈两端，则接在副线圈两端的理想电压表的示数为（ ）
A ．40V
B ．20V
C ．80V
D ．0
16．如图甲所示，理想变压器原、副线圈匝数分别为1n 、2n ，原线圈回路接有内阻不计的交流电流表A ，副线圈回路接有定值电阻R =2Ω，现在a 、b 间，c 、d 间分别接上示波器，同时监测得a 、b 间，c 、d 间电压随时间变化的图象分别如图乙、丙所示，下列说法正确的是（ ）
A ．T =0.01s
B ．1n ：2n ≈55：2
C ．电流表A 的示数I ≈36.4mA
D ．当原线圈电压瞬时值最大时，副线圈两端电压瞬时值为0
17．如图所示为远距离交流输电的简化电路图．发电厂的输出电压是U ，用等效总电阻是r 的两条输电线输电，输电线路中的电流是I 1，其末端间的电压为U 1．在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流是I 2．则（ ）
A ．用户端的电压为I 1U 1/I 2
B ．输电线上的电压降为U
C ．理想变压器的输入功率为I 12r
D．输电线路上损失的电功率为I1U
18．如图所示是一多匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动所产生的感应电动势的图象，根据图象可知
A．此感应电动势的瞬时表达式为e=200sin(0.02t)V
B．此感应电动势的解时表达式为e=200sin(50πt)V
C．t=0.01s时，穿过线圈的磁通量为零
D．t=0.02s时，穿过线圈的磁通量的变化率为零
19．一种可视为理想变压器的铭牌如图所示，根据所提供的信息，以下判断正确的是（）
型号∶PKT-12-3000
输入参数∶220V 50Hz
输出参数∶12V 3.0A
A．副线圈的匝数比原线圈多
B．当变压器输出为12V和3A时，原线圈电流为92 55
A
C．当原线圈输入交流电压220V时，副线圈输出直流电压12V
D．当原线圈输入交流电压110V时，副线圈输出交流电压6V
20．实验室里的交流发电机可简化为如图所示的模型，正方形线圈在水平匀强磁场中，绕垂直于磁感线的OO′轴匀速转动．今在发电机的输出端接一个电阻R和理想电压表，并让线圈每秒转25圈，读出电压表的示数为10 V．已知R＝10 Ω，线圈电阻忽略不计，下列说法正确的是
A．线圈平面与磁场平行时刻，线圈中的瞬时电流为零
B．从线圈平面与磁场平行开始计时，线圈中感应电流瞬时值表达式为i2sin 100πt （A）
C．流过电阻R2A
D．电阻R上的热功率等于5 W
21．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为1∶2，接有四个阻值相同的定值电阻，变
压器初级线圈接到交流电源上，下面说法正确的是()
A．副线圈电压是电源电压的2倍
B．流过R1的电流是副线圈上电流的2倍
C．R1上的电功率是R2上电功率的2倍
D．R1上的电功率是R2上电功率的9倍
22．如图所示，某同学在科技节活动中设计了一款简易手摇式发电机，将硬导线中间部分折成“”形的线框，其长为2a，宽为a，放入匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。线框绕MN轴以角速度ω匀速转动，导线通过电刷与阻值为R的电阻相连，其余电阻不计，则线框（）
A．电动势的有效值为2
2Baω
B．电动势的有效值为2
22Baω
C．从图示位置转过90?过程中，流经电阻的电荷量为
2 2Ba R
D．从图示位置转过90?过程中，流经电阻的电荷量为
2πBa R
23．如图所示，原线圈输入有效值恒定的交变电压，在理想变压器的副线圈上，通过等效电阻为R1的输电线连接一只灯泡L和一个阻值大小随所受照射光强度的增大而减小的光敏电阻R2．若将照射R2的光的强度减弱，下列说法正确的是( )
A．原线圈中的电流增大B．流过R2的电流减小
C．加在R1两端的电压增大D．灯泡L变暗
24．如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数之比为4：1，a、b间接有电压瞬时值表达式为2202
e tπ
=（V）的正弦交变电流，灯泡L1、L2的额定功率相同且恰好都正常发光。该理想电压表的示数为（）
A ．27. 5V
B ．44V
C ．110V
D ．220V
25．矩形线框与理想电流表、理想变压器、灯泡连接电路如图甲所示．灯泡标有“36 V 40 W ”的字样且阻值可以视作不变，变压器原、副线圈的匝数之比为2∶1，线框产生的电动势随时间变化的规律如图乙所示．则下列说法正确的是( )
A ．图乙电动势的瞬时值表达式为e ＝36 sin (πt)V
B ．变压器副线圈中的电流方向每秒改变50次
C ．灯泡L 恰好正常发光
D ．理想变压器输入功率为20 W
【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除
一、选择题
1．C 解析：C 【解析】
根据变压器的原理可得升压变压器原、副线圈的匝数比为：1122
n U n U ＝，故A 错误；采用高压输电可以减小输电线中的电流，从而减小输电过程中的电能损失，根据电流互感器原理
及匝数比为1：10，由公式
10 1n I I n 副送副原＝＝，得输电电流为I A2=10×10 A=100 A ，故B 错误；根据电压表的示数为220 V ，根据变压公式，
10 1
n U U n ''原送副副＝＝，输电电压为U 2=10×220 V=2 200 V ，线路输送电功率为P=U 2I A2=220 kW ，故C 正确；将P 上移，则降压变压器的初级线圈减小，故用户获得的电压将升高，故D 错误．故选C ．
点睛：本题实质是电压互感器与电流互感器的简单运用，电压互感器与电流互感器是利用变压器原理将电压、电流减小到可测范围进行测量的仪器．
2．A
解析：A
【分析】 【详解】
因为是交流电所以应该分两种情况考虑，当电源在正半轴时A 点电位高于B 点电位二极管导通即R 1被短路，R 2电压为电源电压为
202
V=20V 2
电源在负半轴时B 点电位高于A 点电位二极管截止R 1，R 2串联分压，则
12Q Q Q =+
即为
2222010+22
U T T T R R R =?? 解得
=510V U
故A 正确，BCD 错误。 故选A 。
3．C
解析：C 【解析】
本意考查输电线路的电能损失，意在考查考生的分析能力．当输电功率P =UI ，U 为输电电压，I 为输电线路中的电流，输电线路损失的功率为P 损=I 2R ，R 为输电线路的电阻，即P 损
=2
P R U ?? ???
．当输电功率一定时，输电线路损失的功率为原来的14，则输电电压为原来的2
倍，即440V ，故选项C 正确．
点睛：本意以远距离输电为背景考查输电线路的电能损失，解题时要根据输送电功率不变，利用输电线路损失的功率P 损=I 2R 解题．
4．C
解析：C 【解析】
试题分析：由题图知自耦变压器原线圈的匝数大于副线圈的匝数，根据变压器的变压规律
可知，U 2
减少，所以U 2降低，故A 、B 、D 错误；C 正确． 【学科网考点定位】考查变压器
【方法技巧】主要是对自耦变压器的理解，分清原副线圈及在转动的过程中线圈的匝数怎么变、理想变压器的规律．
5．C
【解析】 【详解】
交流电流的有效值的定义有
2220.020.010.01I R R R ??=??+??
解得5A I
=，选项C 正确，ABD 错误。
故选C 。
6．B
解析：B 【解析】 【分析】 【详解】
A ．产生感应电动势的最大值
0m E NB S ω=
图示位置为中性面位置，所以感应电动势的瞬时值表达式为
0=sin =sin m e E t NB S t ωωω
选项A 错误；
B ．因感应电动势的最大值0m E NB S ω=，那么感应电动势的有效值为
0=
2
E NB S ω 根据E
I R r
=
+，电路中产生的电流有效值为
02()
S I R r ω
=
+
选项B 正确；
C ．根据闭合电路中路端电压
02()S R
U IR R r ω==
+
那么外电路的电压峰值为
0m NB S R
U R r
ω=
+ 选项C 错误；
D ．转动角速度为ω，那么转动频率为
2f ωπ
=
即1秒内线圈转动
2ω
π
次，由于1个周期内线圈中电流方向改变2次，因此1秒内线圈中
电流方向改变ω
π
次，选项D 错误； 故选B 。
7．B
解析：B 【解析】 【分析】
根据公式m E nBS ω=分析电动机产生的交流电的最大值以及有效值、频率的变化情况；
根据
112
221
n U I n U I ==判断原副线圈中电流电压的变化情况，根据副线圈中功率的变化判断原线圈中功率的变化； 【详解】
AB ．根据2n ωπ=可知转速变为原来的12，则角速度变为原来的1
2
，根据m E nBS ω=可知电动机产生的最大电动势为原来的
1
2
，根据U =可知发电机的输出电压有效值变为原来的12，即原线圈的输出电压变为原来的12，根据112
2n U n U =可知副线圈的输入电压变
为原来的12，即电压表示数变为原来的1
2
，根据2
U P R
=
可知R 消耗的电功率变为1
4
P ，A 错误B 正确； C ．副线圈中的电流为21
2U I R
=，即变为原来的12
，根据
1221n I n I =可知原线圈中的电流也变为原来的
1
2
，C 错误； D ．转速减小为原来的12，则频率变为原来的1
2
，D 错误。 【点睛】
本题考查了交流电最大值，有效值，频率，变压器等；需要知道交流电路中电表的示数为有效值，在理想变压器中，恒有112
221
n U I n U I ==，副线圈消耗的功率决定了原线圈的输入功率。
8．B
解析：B 【解析】 【分析】 【详解】
当a 、b 两端接220V 的交变电压时，测得c 、d 两端的电压为110V ，则原副线圈匝数比为2：1，所以当c 、d 两端加上110V 交变电压，a 、b 两端电压为220V ，当g 、h 两端加上110V 交变电压时，e 、f 两端电压与g 、h 两端电压相同，也为110V ，故B 正确，ACD 错误． 故选B ． 【点睛】
难度较小，根据已知算出变压器两端线圈匝数比，然后再根据
11
22
U n U n = 算出变化后的ab 端电压，因为gh 端接110V 电压时，ef 两端电压与其相等，所以可解出
9．B
解析：B 【解析】 【详解】
由题意可知，两种情况下变压器输入功率为均为2P ．设灯泡L 2、L 3的电压为U ，电流为I ，电阻为R ，则有P =
．根据电压与匝数成正比可知，两种情况下变压器的输入电压均
为3U ，根据输入功率和输出功率相等可知，变压器输入电流为I ．所以图（a ）中L 1的功率为
P a =
=9P
图（b ）中L 1的功率为
P b =(
)2R =P A. P 、P 与上述计算结果9P 、不相符，故A 不符合题意； B. 9P 、 与上述计算结果9P 、
相符，故B 符合题意； C. 、9P 与上述计算结果9P 、不相符，故C 不符合题意； D.
、9P 与上述计算结果9P 、
不相符，故D 不符合题意；
10．C
解析：C 【解析】 【详解】
AB ．理想变压器的原线圈接入正弦交流电，由u -t 图像读其最大值为1max 2202V U =，可知有效值为
1220V U =
= 根据理想变压器的电压比等于匝数比，可得副线圈两端的电压：
2211220V 110V 2
n U U n =
== 由欧姆定律可知流过电阻的电流：
2
22A U I R
=
= 所以，电流表的示数为2A ，B 电压表的示数为110V ，故AB 均错误；
C ．因交流电的周期为0.02s ，频率为50Hz ，变压器不改变交流电的频率，则副线圈的交流电的频率也为50Hz ，故C 正确；
D ．根据理想变压器可知，原副线圈每一匝的磁通量相同，变化也相同，则穿过原、副线圈磁通量的变化率相同，比值为1:1，故D 错误； 故选C 。
11．A
解析：A 【解析】 【分析】
由图乙可知，原线圈两端电压1U 的有效值为220V ，根据变压器原副线圈电压比关系，得副线圈两端电压的有效值2
211
10V n U U n ==。 【详解】
AB 、分析可知，副线圈两端电压210V U =，故两灯泡均正常工作，则变压器的输入功率为1210W P P ==，故在1min 内，原线圈的输出电能为110W 60s=600J Pt =?，A 正确，B 错误；
C 、电压表的示数为原线圈电压有效值1U ，为220V ，C 错误；
D 、根据111P U I =，得电流表示数1
1
11A 22
P I U ==，D 错误。 故选A 。 【点睛】
掌握住理想变压器的电压、电流和功率之间的关系，最大值和有效值之间的关系即可解决本题。
12．C
解析：C 【解析】 【详解】
A.灯泡L 1、L 2、L 3均正常发光，则原线圈电流强度I 1=I ，副线圈电流强度I 2=2I ，所以
12212
1
n I n I =＝，故A 错误； B.图示位置时，线框切割速度最大，故穿过线框的磁通量变化率最大，故B 错误； C.开始时若设每盏灯的额定电压为U ，则变压器初级电压为2U ，线圈输入电压为3U ；若L 1灯烧断，设L 3的电压变为U 1，则变压器输入电压为3U -U 1，次级电压变为
11
(3)2U U -，次级电流为：132U U R -，则初级电流为134U U R -，则L 3两端电压为1
134U U R U R
-=，解得U 1=0.6U ，则灯泡L 3两端电压减小，亮度变暗，故C 正确； D.线框的输出功率为3P ，电流为I ，则线框产生的感应电动势为3P
E I
=，根据E m =NBSω
，E =
，联立解得：NBSI
ω=，故D 错误． 13．C
解析：C 【解析】 【详解】 A ．其他保持不变
11
22
U n U n = 副线圈两端的电压不变，电阻箱R 变化时，负载的总电阻可以增大，也可以减小，则根据
2
U I R =
并
电流表示数不一定变大，A 错误； B ．其他保持不变
11
22
U n U n = 副线圈两端的电压不变，R 和R 1由并联改为串联结构时，负载的总电阻增大，根据
2
U I R =
总
电流表示数将变小，B 错误；
C ．将P 的位置上滑时，原线圈的匝数n 1变大，其他保持不变，根据
11
22
U n U n = 则副线圈两端的电压变小，R 1两端的电压变小，根据
221
U p R =
则R 1的功率将变小，C 正确； D ．P 的位置不动时，根据
11
22
U n U n = 副线圈两端的电压变不变，增大R ，不影响R 1两端的电压，根据
221
U p R =
R 1的电功率不变，D 错误。 故选C 。
14．C
解析：C 【解析】 【详解】
甲图中，在一个周期6×
10-2s 内，电阻发热的时间是0～2×10-2s 、4×10-2s ～6×10-2s 内，根据
电流的热效应有：2
223
T
R I RT =
，代入数据得
2
222
2210610R I R --???=??
，解得电流的有效值I A =。乙图中，在一个周期4×
10-4s 内，电阻发热的时间为0～4×10-4s ，根据电流的热效应有：2
212'2
T
I R I RT =，代入数据得，222221210410R I R --????='??，解得电流的有效值I′=1A 。
根据2
W I Rt =
知，在相同时间内相同的电阻，消耗的电功之比等于2
:11:3=??
．故
C 正确，A 、B 、
D 错误。
15．D
解析：D 【解析】 【详解】
Oa 匀速转动，产生恒定的感应电动势，变压器铁芯中磁通量不变，副线圈不产生感应电动势，接在副线圈两端的理想电压表的示数为零，故D 正确，ABC 错误。 故选D 。
16．C
解析：C 【解析】 【分析】 【详解】
A ．因为变压器不改变交变电流的周期，输入电压的周期0.02s T =，输出电压的周期
0.02s T =，故A 错误；
B ．原线圈电压的有效值
1V 220V U =
= 副线圈电压的有效值
24V U =
= 根据电压与匝数成正比，有
11222205541
n U n U === 故B 错误； C ．输出功率
2
2
224W 8W 2
U P R ===
输入功率为8W ，电流表的示数
18
A 0.0364A 36.4mA 220
I =
== 故C 正确；
D ．根据电压与匝数成正比，知当原线圈电压瞬时值最大时，副线圈两端电压的瞬时值最大，故D 错误。 故选C 。
17．A
解析：A 【解析】 【分析】 【详解】
试题分析：由于输电线与用户间连有一理想变压器，设用户端的电压是U 2，则U 1I 1=U 2I 2，得：11
22
I U U I ＝
．故A 正确；输电线上损失的电压为U-U 1，故B 错误；理想变压器的输入功率为U 1I 1．故C 错误；等效总电阻是r 的两条输电线输电，输电线路中的电流是I 1，所以输电线是损耗的功率是：I 12r ．故D 错误；故选A ．
18．D
解析：D 【解析】
AB 、由图象知周期T=0.02s ，所以频率f=50Hz ，由图象知电动势最大值为200V ，角速度
为2
1000.02
π
π=，所以感应电动势的瞬时表达式为e=200sin100πt ，故AB 错误； C 、t=0.01 s 时，感应电动势为零，则穿过线圈的磁通量最大，故C 错误；
D 、t=0.02 s 时，感应电动为零，则穿过线圈的磁通量的变化率也为零，故D 正确； 故选D ．
【点睛】从图象得出电动势最大值、周期，从而算出频率、角速度，进而得出感应电动势的瞬时表达式；当磁通量最大时电动势为零，磁通量为零时电动势最大．
19．D
解析：D 【解析】 【分析】 【详解】 A ．根据铭牌
12220V 12V U U =>=
可知是降压变压器，根据变压比公式
112222055123
U n U n === 即
12n n >
故A 错误；
B ．当原线圈输入交流电压220V 时副线圈输出交流电12V ，根据
12P P =
知
22111239
A A 22055
U I I U ?=
== 故B 错误；
C ．变压器变压后交流电频率不变，当原线圈输入交流电压110V 时，副线圈输出交流电压
12V ，故C 错误；
D ．当原线圈输入交流电压110V 时，根据
122
220110
12n n U == 可知副线圈中输出交流电压6V ，故D 正确。 故选D 。
20．C
解析：C 【解析】
试题分析：线圈位于图中位置时，磁通量为零，而线圈中的瞬时电流不为零反而为最大，A 错误；电压表示数为10V ，即有效值为10V
，则最大值为，
25250/rad s ωππ=?=
，则电流最大值为
10
=，所以从线圈平面与磁场平行
开始计时，线圈中电流瞬时值表达式为：()A i t π=，故B 错误C 正确；电阻R
上的热功率等于22
10 10W 10
U R ==，D 错误；
考点：考查了交流电的产生
【名师点睛】图示位置是与中性面垂直的位置，电动势最大，电压表的示数为电动势的有效值，电流瞬时值表达式为余弦函数．注意计时的位置是中性面还是与之垂直的地方．
21．D
解析：D 【解析】 【详解】
因为原、副线圈匝数比为1∶2，所以原线圈输出电压，即2R 两端电压为副线圈两端电压的一半，即()
243332111
2222
R R R R R U U U U U U =
=+=?=，但由于1R 的存在所以2R U 小于电源电压，2R 两端电压与R 3两端电压相等，故其电流相等，根据原副线圈电流比反比与原副线圈匝数比，所以原线圈与2R 并联部分的电流为副线圈的2倍，而1R 的电流等于2R 的电流与并联部分导线电流之和，所以R 1上的电流是副线圈电流的3倍，AB 错误；根据
2P I R =可得1R 上的电功率是2R 上电功率的9倍，C 错误D 正确． 22．C
解析：C 【解析】 【分析】 【详解】
AB ．线框绕MN 轴以角速度ω匀速转动，产生正弦式交流电，那么感应电动势最大值
2m 2E BS Ba ωω==
则电动势的有效值为
2
E ω=
= 故AB 错误；
CD ．从图示位置转过90?过程中，流经电阻的电荷量为
2
2Ba q R R
?Φ==
故C 正确，D 错误。 故选C 。
23．B
解析：B 【解析】
【详解】
A 、照射R 2的光的强度减弱则其电阻变大，而电压不变，则副线圈电流变小，原线圈的电流也变小，则A 错误；
B 、因副线圈电流变小，则R 1电压变小，则L 的分压变大，通过L 的电流增大，则通过R 2的电流减小，则B 正确.
C 、
D 、负载电阻变大后，电流减小，则R 1上的电压减小，所以L 上的电压增大，L 变亮，故C ，D 错误. 故选B.
24．C
解析：C 【解析】 【详解】
由理想变压器的变流比关系可知，通过灯泡L 1、L 2的电流之比为
12211 4
I n I n ＝ 由于灯泡L 1、L 2的额定功率相同且恰好都正常发光，故灯泡L 1、L 2两端的电压之比为
124 1
L L U U ＝ 又由理想变压器的变压比关系可知，变压器原副线圈的电压之比为
11224 1
U n U n ＝＝ 且
U 1+U L1=220V U 2=U L2
解得
U 1=110V
所以电压表的示数为110V 。
A ．27. 5V ，与结论不相符，选项A 错误；
B ．44V ，与结论不相符，选项B 错误；
C ．110V ，与结论相符，选项C 正确；
D ．220V ，与结论不相符，选项D 错误； 故选C 。
25．D
解析：D 【解析】 【分析】
根据交流电的图像确定交流电瞬时值表达式；交流电的方向一周改变2次；根据变压器匝数比求解次级电压从而判断灯泡的发光情况；变压器的输入功率等于输出功率.
A．由乙图可知，周期为0.02s，交流电的圆频率：，故原线圈输入
电压的瞬时值表达式为μ=72 sin100πt（V），故A错误；
B．交流电的频率为50Hz，在一个周期内电流方向改变2次，可知变压器副线圈中的电流方向每秒改变100次，选项B错误；
C．变压器初级电压有效值为，由原副线圈的匝数比为2:1可知，次级电压为18V，则灯泡L不能正常发光，选项C错误；
D．灯泡电阻为，次级功率：，则理想变压
器输入功率为20W，选项D正确；
故选D.
【点睛】
本题考查的是有关交变电流的产生和特征的基本知识，要具备从图象中获得有用信息的能力.