高考试题分类汇编交变电流
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2019-2020年高考试题分类汇编:交变电流(09年天津卷) 9.(6分)(1)如图所示,单匝矩形闭合导线框abcd全部处于磁感应强度为B 的水平匀强磁场中,线框面积为S ,电阻为R 。
线框绕与cd 边重合的竖直固定转轴以角速度匀速转动,线框中感应电流的有效值I= 。
线框从中性面开始转过的过程中,通过导线横截面的电荷量q= 。
答案:(1), 解析:本题考查交变流电的产生和最大值、有效值、平均值的关系及交变电流中有关电荷量的计算等知识。
电动势的最大值,电动势的有效值,电流的有效值;。
(09年广东物理)9.图为远距离高压输电的示意图。
关于远距离输电,下列表述正确的是A .增加输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失B .高压输电是通过减小输电电流来减小电路的发热损耗C .在输送电压一定时,输送的电功率越大,输电过程中的电能损失越小D .高压输电必须综合考虑各种因素,不一定是电压越高越好答案:ABD解析:依据输电原理,电路中的功率损耗,而,增大输电线的横截面积,减小输电线的电阻,则能够减小输电线上的功率损耗,A 正确;由P=UI 来看在输送功率一定的情况下,输送电压U 越大,则输电电流越小,则功率损耗越小,B 正确;若输电电压一定,输送功率越大,则电流I 越大,电路中损耗的电功率越大,C 错误;输电电压并不是电压越高越好,因为电压越高,对于安全和技术的要求越高,因此并不是输电电压ω2πR BS 22ωRBS ωBS E =m 2m E E =R BS R E I 22ω==RBS R t t R t R E t I q =====∆Φ∆∆∆Φ∆∆线R I P 2=∆SL R ρ=线越高越好,D 正确。
(09年江苏物理)6.如图所示,理想变压器的原、副线圈匝数比为1:5,原线圈两端的交变电压为 氖泡在两端电压达到100V 时开始发光,下列说法中正确的有A .开关接通后,氖泡的发光频率为100HzB .开关接通后,电压表的示数为100 VC .开关断开后,电压表的示数变大D .开关断开后,变压器的输出功率不变答案:AB解析:本题主要考查变压器的知识,要能对变压器的最大值、有效值、瞬时值以及变压器变压原理、功率等问题彻底理解。
高中物理题型分类汇总含详细答案----交变电流共:15题时间:50分钟一、单选题1.电流互感器是一种测量电路中电流的变压器,工作原理如图所示。
其原线圈匝数较少,串联在电路中,副线圈匝数较多,两端接在电流表上。
则电流互感器()A.是一种降压变压器B.能测量直流电路的电流C.原、副线圈电流的频率不同D.副线圈的电流小于原线圈的电流2.如图所示,一台理想变压器的原、副线圈的匝数比为n1∶n2=10∶1。
在原线圈两端接入50Hz 正弦交流电源,在副线圈两端接有“12V、12W”的灯泡。
若灯泡恰能正常发光,则()A.变压器输入电压的有效值为120VB.变压器输入电流的最大值为0.10AC.变压器输入功率大于12WD.变压器输出频率等于5Hz3.如图所示,两灯泡A1、A2相同,A1与一理想二极管D连接,自感系数较大的线圈L的直流电阻不计。
下列说法正确的是()A.闭合开关S后,A1会逐渐变亮B.断开S的瞬间,A1会立即熄灭C.断开S的瞬间,A1会逐渐熄灭D.闭合开关S稳定后,A1、A2亮度相同4.如图所示的电路,电感线圈的电阻不计,电阻,开关S闭合,电路达到稳定时通过电阻、的电流分别为和,则断开开关S的瞬间,()A.通过电阻电流是自a向bB.通过电阻的电流大于C.通过电阻的电流小于通过电阻的电流D.通过电阻的电流大于通过电阻的电流5.如图所示电路中有L1和L2两个完全相同的灯泡,线圈L的电阻忽略不计,下列说法中正确的是()A.断开S时,L2立刻熄灭,L1过一会熄灭B.闭合S时,L2先亮,L1后亮,最后一样亮C.断开S时,L1立刻熄灭,L2过一会熄灭D.闭合S时,L1先亮,L2后亮,最后一样亮6.如图1所示,正弦交流电接在电阻R与理想二极管D串联的电路两端,通过电阻R的电流i与时间t的关系如图2所示,R=10 ,则在t=0到t=1s时间内,电阻R上产生的热量为()A.125JB.250JC.375JD.500J7.“三农”问题是关系我国国计民生的根本问题,为减少远距离输电的损耗从而降低电费,减轻农民负担,近年来对农村电网进行了改造升级,可采取的措施是()A.提高输送的电功率B.应用超导体材料做输电线C.减小输电导线的横截面积D.提高高压输电的电压8.如图所示,为远距离输电的示意图。
高考物理新电磁学知识点之交变电流分类汇编及答案一、选择题1.如图所示,变压器输入有效值恒定的电压,副线圈匝数可调,输出电压通过输电线送给用户(电灯等用电器),R 表示输电线的电阻,则( )A .用电器增加时,变压器输出电压增大B .要提高用户的电压,滑动触头P 应向下滑C .用电器增加时,输电线的热损耗减少D .用电器增加时,变压器的输入功率增加2.在匀强磁场中,一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动,如图甲所示.产生的感应电动势如图乙所示,则( )A .线框产生的交变电动势有效值为311VB .线框产生的交变电动势频率为100HzC .0.01s t =时线框平面与中性面重合D .0.015s t =时线框的磁通量变化率为零3.如图所示,单匝闭合金属线框abcd 在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO'匀速转动,设穿过线框的最大磁通量为Φm ,线框中产生的最大感应电动势为E m ,从线框平面与磁场平行时刻(图示位置)开始计时,下面说法正确的是A .线框转动的角速度为mmE ΦB .线框中的电流方向在图示位置发生变化C .当穿过线框的磁通量为Φm 的时刻,线框中的感应电动势为E mD .若转动周期减小一半,线框中的感应电动势也减小一半4.图甲是某燃气炉点火装置的原理图转换器能将电压恒为3V的直流电压转换转为如图乙所示的正弦交变电压,并加在一理想变压器的原线圈上,变压器原副线圈的匝数分别为n1、n2。
当变压器副线圈电压的瞬时值大于5000V时,就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。
以下判断正确的是()A.电压表的示数等于3VB.电压表的示数等于10VC.实现点火的条件之一是121500nn<D.实现点火的条件是钢针和金属板紧密接触5.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。
2020 年高考物理试题分类汇编:交变电流(带详尽分析)〔全国卷2〕19. 图中为一理想变压器,其原线圈与一电压有效值不变的沟通电源相连:P 为滑动头。
现令P 从均匀密绕的副线圈最底端开始,沿副线圈匀速上滑,直至白炽灯L 两头的电压等于其额定电压为止。
用I 1表示流过原线圈的电流,I 2表示流过灯泡的电流,U 2表示灯泡两头的电压,N 2表示灯泡耗费的电功率〔那个地址的电流、电压均指有效值:电功率指均匀值〕。
以下 4 个图中,可以正确反应相应物理量的变化趋向的是答案: BC分析:副线圈是均匀密绕的且滑动头匀速上滑,讲明副线圈的匝数在均匀增大,由变压器的变压比U 2 n2,得 U 2Ukt 均匀增大〔k为单位时辰增添的匝数〕,C正确。
灯泡两头的电压由零增大时其电U 1 n1 n1阻增大,描绘的伏安特曲线为B。
灯泡的功当先增大的快〔电阻小〕后增大的慢〔电阻大〕,D 错误。
原线圈功率等于灯泡功率是增大的,所以原线圈电流必定增大, A 错误。
【命题企图与考点定位】观察理想变压器和灯泡的伏安特曲线知识。
〔天津卷〕 7.为研究理想变压器原、副线圈电压、电流的关系,将原线圈接到电压有效值不变的正弦沟通电源上,副线圈连结同样的灯泡L 1、 L2,电路中分不接了理想沟通电压表V 1、 V 2和理想沟通电流表A 1, A 2,导线电阻不计,以下列图。
当开关S 闭合后A. A 1示数变大, A 1与 A 2示数的比值不变B. A 1示数变大, A 1与 A 2示数的比值变大C. V 2示数变小, V 1与 V 2示数的比值变大D. V 2示数不变, V 1与 V 2示数的比值不变答案:AD〔重庆卷〕 17. 输入电压为220V,输出电压为36V 的变压器副线圆烧坏,为获知此变压器原、副线圈匝数,某同学拆下烧坏的副线圈,用绝缘导线在铁芯上新绕了 5 匝线圈,如题17 图所示,而后将原线圈接到 220V 沟通电源上,测得新绕线圈的端电压为1V,按理想变压器剖析,该变压器烧坏前的原、副线圈匝数分不为:A 1100 、 360B 1100 、180C 2200 、 180D 220 、 360 【答案】 B【分析】对新绕线的理想变压器,依据变压比公式得n3U 1 5 220n1 1100 U 3 1n1U 2 1100 36180 ,B正确。
高考物理专练题交变电流考点一交变电流的产生及描述1.甲图是小型交流发电机的示意图,两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场,为理想交流电流表。
线圈绕垂直于磁场的水平轴OO'沿逆时针方向匀速转动,产生的电动势随时间变化的图像如图乙所示。
已知发电机线圈电阻为10Ω,外接一只阻值为90Ω的电阻,不计电路的其他电阻,则()A.电流表的示数为0.31AB.线圈转动的角速度为50πrad/sC.0.01s时线圈平面与磁场方向平行D.在线圈转动一周过程中,外电阻发热约为0.087J答案D2.(2018东北三校联考,9)(多选)如图所示,面积为S、匝数为N、电阻为r的正方形导线框与阻值为R的电阻构成闭合回路,理想交流电压表并联在电阻R的两端。
线框在磁感应强度为B的匀强磁场中,以与电路连接的一边所在直线为轴垂直于磁场以角速度ω匀速转动,不计其他电阻,则下列说法正确的是()A.若从图示位置开始计时,线框中感应电动势的瞬时值为e=NBSωsinωtB.线框通过中性面前后,流过电阻R的电流方向将发生改变,1秒钟内流过电阻R的电流方向改变ω次πC.线框从图示位置转过60°的过程中,通过电阻R的电荷量为NBS2(R+r)D.电压表的示数跟线框转动的角速度ω大小无关答案ABC3.(2020届吉林长春质量监测,6)(多选)如图甲所示为风力发电的简易模型。
在风力的作用下,风叶带动与其固定在一起的磁铁转动,转速与风速成正比。
若某一风速时,线圈中产生的正弦式电流如图乙所示。
下列说法正确的是()A.电流的表达式为i=0.6sin10πt(A)B.磁铁的转速为10r/sC.风速加倍时电流的表达式为i=1.2sin10πt(A)D.风速加倍时线圈中电流的有效值为3√2A5答案AD考点二变压器、电能的输送1.(2019广西南宁、玉林、贵港等高三毕业班摸底,16)如图所示,为一变压器的实物图,若将其视为理想变压器,根据其铭牌所提供的信息,以下判断正确的是()A.副线圈的匝数比原线圈多B.当原线圈输入交流电压110V时,副线圈中输出交流电压6VC.当原线圈输入交流电压220V时,副线圈输出直流电压12VD.当变压器输出为12V和3A时,原线圈电流为9√2A55答案B2.(2018江西上饶六校一联)如图所示,一正弦交流电瞬时值表达式为e=220sin100πt(V),通过一个理想电流表,接在一个理想变压器两端,变压器起到降压作用,开关S闭合前后,A、B两端输出的电功率相等,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,电流表示数变小D.R=√2r答案D方法理想变压器的动态分析1.(多选)如图所示,理想变压器的副线圈接有规格为“44V44W”的灯泡和线圈电阻为r=1Ω的电动机,原线圈上接有u=220√2sin100πt(V)的正弦交流电压,此时灯泡和电动机都正常工作,且原线圈中的理想交流电流表示数为1A,不考虑灯泡电阻变化和电动机内阻变化,则下列说法正确的是()A.变压器原、副线圈的匝数之比为4∶1B.电动机的输出功率为176WC.电动机的热功率为16WD.若电动机被卡住,灯泡仍正常发光,则电流表示数将变为9A,此时应立即切断电源答案CD2.如图所示的电路中,理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2=11∶1,原线圈接u=220√2sin100πt(V)的交流电,电阻R1=2R2=10Ω,D1、D2均为理想二极管(正向电阻为零,反向电阻为无穷大),则副线圈电路中理想交流电流表的读数为()A.3AB.2√5AC.√10AD.√3A答案A3.如图所示为一理想变压器,原线圈接在一输出电压为u=U0sinωt的交流电源两端。
高考理科综合物理部分(交变电流部分)一、单项选择题(本大题共8小题,共0分)1. 如图所示,是某交流发电机产生的交变电流的图像,根据图像可以判定( )A . 此交变电流的周期为0.1sB . 此交变电流的频率为5HzC . 将标有“12V 、3W ”的灯泡接在此交变电流上,灯泡可以正常发光D . 与图像上a 点对应的时刻发电机中的线圈刚好转至中性面2.电学元件的正确使用,对电路安全工作起着重要作用。
某电解电容器上标有“25V ,450μF ”字样,下列说法中正确的是 ( ) A.此电容器在交流、直流电路25V 的电压时都能正常工作 B.此电容器只有在不超过25V 的直流电压下才能正常工作 C.当工作电压是直流25V 时,电容才是450μFD.若此电容器在交流电压下工作,交流电压的最大值不能超过25V3.如图所示,一面积为S 的单匝正方形线圈,线圈电阻为R ,以角速度ω绕MN 轴匀速转动,MN 右边存在磁感应强度为B 的匀强磁场,左边卫真空区域。
则线圈转动一周,外力所需做的功为( )(第3题) (第5题)A .222B SRπω B .222B S Rπω C .22B SRπω D .224B S Rπω4.一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动,周期为T ,从中性面开始计时,当4T t =时,感应电动势的瞬时值为2V ,则此交变电动势的有效值为( )A .22VB .2VC .2VD .22V5.一理想变压器原、副线圈匝数比n1 : n2=5 : 3。
原线圈两端接一正弦式交变电流,其电压u随时间t变化的规律如图所示。
当副线圈仅接入一个100Ω的纯电阻用电器时,用电器恰能正常工作。
则( )A.该用电器的额定电压为100V B.该用电器的额定电压为602VC.变压器的输入功率是36W D.原线圈中的电流是0.60A6.某交流电电源电压的瞬时值表达式为u=6 sin100πt(V),则下列说法中正确的是()A.用交流电压表测该电源电压时,示数为6 VB.用交流电压表测该电源电压时,示数为6 VC.用该电源给电磁打点计时器供电时,打点的时间间隔一定为0.01 sD.把标有“6 V 3 W”的小灯泡接在该电源上时,小灯泡将被烧毁7.一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示。
高考物理专题电磁学知识点之交变电流全集汇编含答案一、选择题1.如图所示,变压器输入有效值恒定的电压,副线圈匝数可调,输出电压通过输电线送给用户(电灯等用电器),R表示输电线的电阻,则()A.用电器增加时,变压器输出电压增大B.要提高用户的电压,滑动触头P应向下滑C.用电器增加时,输电线的热损耗减少D.用电器增加时,变压器的输入功率增加2.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1:2B.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 NBSI3.一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.U2>U1,U2降低B.U2>U1,U2升高C .U 2<U 1,U 2降低D .U 2<U 1,U 2升高4.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 .3.52AB .3.5AC .5AD .52A5.图甲是某燃气炉点火装置的原理图转换器能将电压恒为3V 的直流电压转换转为如图乙所示的正弦交变电压,并加在一理想变压器的原线圈上,变压器原副线圈的匝数分别为n 1、n 2。
当变压器副线圈电压的瞬时值大于5000V 时,就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。
以下判断正确的是( )A .电压表的示数等于3VB .电压表的示数等于10VC .实现点火的条件之一是121500n n < D .实现点火的条件是钢针和金属板紧密接触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。
2017-2022年全国各地高考物理真题汇编:交变电流学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题(本大题共12题)1.(2022·山东·高考真题)如图所示的变压器,输入电压为220V ,可输出12V 、18V 、30V 电压,匝数为1n 的原线圈中电随时间变化为m cos(100π)=U t μ.单匝线圈绕过铁芯连接交流电压表,电压表的示数为0.1V 。
将阻值为12Ω的电阻R 接在BC 两端时,功率为12W 。
下列说法正确的是( )A .n 1为1100匝,m U 为220VB .BC 间线圈匝数为120匝,流过R 的电流为1.4AC .若将R 接在AB 两端,R 两端的电压为18V ,频率为100HzD .若将R 接在AC 两端,流过R 的电流为2.5A ,周期为0.02s2.(2021·重庆·高考真题)某电动牙刷的充电装置含有变压器,用正弦交流电给此电动牙刷充电时,原线圈两端的电压为220V ,副线圈两端的电压为4.4V ,副线圈的电流为1.0A ,若将该变压器视为理想变压器,则( )A .原、副线圈匝数之比为25:1B .原线圈的电流为0.02AC .副线圈两端的电压最大值为5VD .原、副线圈的功率之比为50:13.(2022·浙江·高考真题)如图所示,甲图是一种手摇发电机及用细短铁丝显示的磁场分布情况,摇动手柄可使对称固定在转轴上的矩形线圈转动;乙图是另一种手摇发电机及磁场分布情况,皮带轮带动固定在转轴两侧的两个线圈转动。
下列说法正确的是( )A .甲图中线圈转动区域磁场可视为匀强磁场B .乙图中线圈转动区域磁场可视为匀强磁场C .甲图中线圈转动时产生的电流是正弦交流电D .乙图线圈匀速转动时产生的电流是正弦交流电4.(2021·福建·高考真题)某住宅小区变压器给住户供电的电路示意图如图所示,图中R 为输电线的总电阻。
高考物理电磁学知识点之交变电流难题汇编含答案解析(4)一、选择题1.如图所示,理想变压器的原线圈接在122sin100Vu tπ=()的交流电源上,副线圈接R=的负载电阻,原、副线圈的匝数之比为31∶。
电流表、电压表均为理想电表。
有10Ω则()A.电压表的示数为12V B.电流表的示数为0.4AC.变压器输出交流电的周期为50s D.变压器的输入功率为1.6W2.一只电阻分别通过四种不同形式的电流,电流随时间变化的情况如图所示,在相同时间内电阻产生的热量最大的是()A.B.C.D.3.某变压器原、副线圈匝数比为55:9,原线圈所接电源电压按图示规律变化,副线圈接有负载.下列判断正确的是A.输出电压的最大值为36VB.原、副线圈中电流之比为55:9C.变压器输入、输出功率之比为55:9D.交流电源有效值为220V,频率为50Hz4.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 NB 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 RU R rω=+D .1秒内线圈中电流方向改变2ωπ次 5.如图所示为某住宅区的应急供电系统,由交流发电机和副线圈匝数可调的理想降压变压器组成.发电机中矩形线圈所围的面积为S ,匝数为N ,电阻不计,它可绕水平轴OO′在磁感应强度为B 的水平匀强磁场中以角速度ω匀速转动.矩形线圈通过滑环连接降压变压器,滑动触头P 上下移动时可改变输出电压,R 0表示输电线的电阻.以线圈平面与磁场平行时为计时起点,下列判断正确的是A .若发电机线圈某时刻处于图示位置,变压器原线圈的电流瞬时值为零B .发电机线圈感应电动势的瞬时值表达式为e = NBSω sinωtC .当用电量增加时,为使用户电压保持不变,滑动触头P 应向上滑动D .当滑动触头P 向下移动时,变压器原线圈两端的电压将升高6.如图所示的电路中,变压器为理想变压器,电流表和电压表为理想电表,R 0为定值电阻,在a 、b 端输入正弦交流电,开关S 闭合后,灯泡能正常发光,则下列说法正确的是( )A .闭合开关S ,电压表的示数变小B .闭合开关S ,电流表的示数变小C .闭合开关S 后,将滑动变阻器的滑片P 向下移,灯泡变亮D .闭合开关S 后,将滑动变阻器的滑片P 向下移,电流表的示数变小7.如图所示,N 匝矩形导线框以角速度ω绕对称轴OO '匀速转动,线框面积为S ,线框电阻、电感均不计,在OO '左侧有磁感应强度为B 的匀强磁场,外电路接有电阻R ,理想电流表A ,则:( )A .从图示时刻起,线框产生的瞬时电动势为sin e NB S t ωω= B .交流电流表的示数24I NBS Rω=C .R 两端电压的有效值2U NBS ω=D .一个周期内R 的发热量()2NBS Q Rπω=8.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)VB .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 W9.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R 1以及理想交流电流表连接在一起。
高考物理最新电磁学知识点之交变电流全集汇编含答案一、选择题1.如图所示,图乙中理想变压器的原线圈接图甲所示的交变电流.理想变压器原、副线圈的匝数比为20:3,定值电阻的阻值为11Ω,滑动变阻器的总阻值为22Ω.下列说法中正确的是()A.副线圈输出电压的频率为100HzB.滑动变阻器的滑片P向右滑动时,电阻R两端的电压不变C.滑动变阻器的滑片P滑到最右端时,通过电阻R的电流为8.45AD.滑动变阻器的滑片P滑到最左端时,理想变压器的输入功率为132W2.在匀强磁场中,一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动,如图甲所示.产生的感应电动势如图乙所示,则()A.线框产生的交变电动势有效值为311VB.线框产生的交变电动势频率为100HzC.0.01st=时线框平面与中性面重合D.0.015st=时线框的磁通量变化率为零3.某研究小组成员设计了一个如图所示的电路,已知定值电阻R并联的是一个理想交流电压表,D是理想二极管(正向电阻为零,反向电阻为无穷大).在A、B间加一交流电压,瞬时值的表达式为u=20sin100xt(v),则交流电压表示数为( )A.10V B.20VC.15V D.14.1V4.如图所示,有一矩形线圈面积为S,匝数为N,总电阻为r,外电阻为R,接触电阻不计.线圈绕垂直于磁感线的轴'OO以角速度w匀速转动,匀强磁场的磁感应强度为.B则()A .当线圈平面与磁感线平行时,线圈中电流为零B .电流有效值2NBSwI R r=+C .电动势的最大值为2NBSwD .外力做功的平均功率()22222N B S w P R r =+5.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14,输电电压应变为( ) A .55 kVB .110 kVC .440 kVD .880 kV6.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 。
2000-20XX 年高考试题分类汇编:交变电流(08北京卷)18.一理想变压器原、副线圈匝数比n 1:n 2=11:5。
原线圈与正弦交变电源连接,输入电压u 如图所示。
副线圈仅接入一个10 的电阻。
则A .流过电阻的电流是20 AB .与电阻并联的电压表的示数是100 2 VC .经过1分钟电阻发出的热量是6×103 JD .变压器的输入功率是1×103W 答案:D【解析】原线圈中电压的有效值是220V ,由变压比知副线圈中电压为100V ,流过电阻的电流是10A ;与电阻并联的电压表的示数是100V ;经过1分钟电阻发出的热量是6×1034J 。
(08天津卷)17.一理想变压器的原线圈上接有正弦交变电压,其最大值保持不变,副线圈接有可调电阻R 。
设原线圈的电流为I 1,输入功率为P 1,副线圈的电流为I 2,输出功率为P 2。
当R 增大时A .I 1减小,P 1增大B .I 1减小,P 1减小 D .I 2增大,P 2减小 D .I 2增大,P 2增大 答案:B【解析】理想变压器的特点是输入功率等于输出功率,当负载电阻增大时,由于副线圈的电压不变,所以输出电流I 2减小,导致输出功率P 2减小,所以输入功率P 1减小;输入的电压不变,所以输入的电流I 1减小,B 正确(08四川卷)16.如图,一理想变压器原线圈接入一交流电源,副线圈电路中R 1、R 2、R 3和R 4均为固定电阻,开关S 是闭合的。
和为理想电压表,读数分别为U 1和U 2;、和为理想电流表,读数分别为I 1、I 2和I 3。
现断开S ,U 1数值不变,下列推断中正确的是A .U 2变小、I 3变小B .U 2不变、I 3变大C .I 1变小、I 2变小D .I 1变大、I 2变大 答案:BC解析:因为变压器的匝数与U 1不变,所以U 2与两电压表的示数均不变.当S 断开时,因为负载电阻增大,故次级线圈中的电流I 2减小,由于输入功率等于输出功率,所以I 1也将减小,C 正确;因为R 1的电压减小,故R 2、R 3两端的电压将增大,I 3变大,B 正确.(08宁夏卷)19.如图a 所示,一矩形线圈abcdAAAVV放置在匀 强磁场 中,并绕过ab 、cd 中点的轴OO ′以角速度ω逆时针匀速转动。
若以线圈平面与磁场夹角45θ︒=时(如图b )为计时起点,并规定当电流自a 流向b 时电流方向为正。
则下列四幅图中正确的是答案:D【解析】本题考查正弦交流电的产生过程、楞次定律等知识和规律。
从a 图可看出线圈从垂直于中性面开始旋转,由楞次定律可判断,初始时刻电流方向为b 到a ,故瞬时电流的表达式为i =-i m cos (π4+ωt ),则图像为D 图像所描述。
平时注意线圈绕垂直于磁场的轴旋转时的瞬时电动势表达式的理解。
(08上海卷)20B .(10分)某小型实验水电站输出功率是20kW ,输电线路总电阻是6Ω。
(1)若采用380V 输电,求输电线路损耗的功率。
(2)若改用5000高压输电,用户端利用n 1:n 2=22:1的变压器降压,求用户得到的电压。
解析:(1)输电线上的电流强度为I =32010380P U ⨯=A =52.63A输电线路损耗的功率为P 损=I 2R =52.632×6W ≈16620W =16.62kW(2)改用高压输电后,输电线上的电流强度变为I ′=320105000P U ⨯='A =4A 用户端在变压器降压前获得的电压 U 1=U -I ′R =(5000-4×6)V =4976V 根据1122U n U n = 用户得到的电压为U 2=211n U n =122×4976V =226.18V(08海南卷)7、如图,理想变压器原副线圈匝数之比为4∶1.原线圈接入一电压为u =U 0sin ωt 的交流电源,副线圈接一个R =27.5 Ω的负载电阻.若U 0=2202V ,ω=100π Hz ,则下述结论正确的是 A .副线圈中电压表的读数为55 V B .副线圈中输出交流电的周期为1s 100πC .原线圈中电流表的读数为0.5 AD .原线圈中的输入功率为110 2 W 【答案】:AC【解析】:原线圈电压有效值U 1=220V ,由电压比等于匝数比可得副线圈电压U 2=55V ,A 对;电阻R 上的电流为2A ,由原副线圈电流比等于匝数的反比,可得电流表示数为0.5A ,C 对;输入功率为P =220×0.5W=110W ,D 错;周期T = 2πω=0.02s ,B 错。
(08广东卷)5.小型交流发电机中,矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动。
产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系,如图所示,此线圈与一个R =10Ω的电阻构成闭合电路,不计电路的其他电阻,下列说法正确的是A .交变电流的周期为0.125B .交变电流的频率为8HzC .交变电流的有效值为2AD .交变电流的最大值为4A 【答案】C【解析】由e -t 图像可知,交变电流电流的周期为0.25s ,故频率为4Hz ,选项A 、B 错误。
根据欧姆定律可知交变电流的最大值为2A ,故有效值为2A ,选项C 正确。
(00天津、江西卷)1 (12分)一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴转动,线圈匝数100=n ,穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间按正弦规律变化,如图所示,发电机内阻Ω=0.5r ,外电路电阻Ω=95R ,已知感应电动势的最大值Φ=ωn E m ,其中m Φ为穿过每匝线圈磁通量的最大值,求串联在外电路中的交流电流表(内阻不计)的读数。
18.参考解答:已知感应电动势的最大值m m na E Φ= ○1设线圈在磁场中转动的周其为T ,则有Tπω2=○2 VAR根据欧姆定律,电路中电流的最大值为rR E I mm +=○4 设交流电流表的读数I ,它是电流的有效值,根据有效值与最大值的关系,有m I I 21=○4由题给的1-Φ图线可读得Wb m -2100.1⨯=Φ ○5B T 21014.3-⨯= ○6 解以上各式,并代入数据,得A I 4.1= ○7 02全国2 (20分)电视机的显像管中,电子束的偏转是用磁偏转技术实现的。
电子束经过电压为U 的加速电场后,进入一圆形匀强磁场区,如图所示。
磁场方向垂直于圆面。
磁场区的中心为O ,半径为r 。
当不加磁场时,电子束将通过O 点而打到屏幕的中心M 点。
为了让电子束射到屏幕边缘P ,需要加磁场,使电子束偏转一已知角度θ,此时磁场的磁感应强度B 应为多少?27.(20分)电子在磁场中沿圆弧ab 运动,圆心为C ,半径为R 。
以v 表示电子进入磁场时的速度,m 、e 分别表示电子的质量和电量,则eU=21mv 2①eVB =Rmv 2②又有tg 2θ=R r③ 由以上各式解得 B =221θtg e mU r④ 04(江苏卷)3 . (16分)汤姆生用来测定电子的比荷(电子的电荷量与质量之比)的实验装置如图所示,真空管内的阴极K 发出的电子(不计初速、重力和电子间的相互作用)经加速电压加速后,穿过A '中心的小孔沿中心轴O 1O 的方向进入到两块水平正对放置的平行极板P 和P '间的区域.当极板间不加偏转电压时,电子束打在荧光屏的中心O 点处,形成了一个亮点;加上偏转电压U 后,亮点偏离到O '点,(O '与O 点的竖直间距为d ,水平间距可忽略不计.此时,在P 和P '间的区域,再加上一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场.调节磁场的强弱,当磁感应强度的大小为B 时,亮点重新回到O 点.已知极板水平方向的长度为L 1,极板间距为b ,极板右端到荧光屏的距离为L 2(如图所示). (1)求打在荧光屏O 点的电子速度的大小。
(2)推导出电子的比荷的表达式解答:(1)当电子受到的电场力与洛沦兹力平衡时,电子做匀速直线运动,亮点重新回复到中心O 点,设电子的速度为v ,则 eE evB =得 B E v =即 BbU v = (2)当极板间仅有偏转电场 时,电子以速度v 进入后,竖直方向作匀加速运动,加速度为mbeUa =电子在水平方向作匀速运动,在电场内的运动时间为 vL t 11=这样,电子在电场中,竖直向上偏转的距离为 bmv U eL at d 221211221==离开电场时竖直向上的分速度为 mvbUeL at v 111== 电子离开电场后做匀速直线运动,经t 2时间到达荧光屏 vL t 22=t 2时间内向上运动的距离为 bmv L eUL t v d 22122==⊥这样,电子向上的总偏转距离为 )2(121221L L L bmv eUd d d +=+= 可解得)2/(1212L L bL B Udm e += 04(全国卷)4 (22分) 空间中存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B ,一带电量为+q 、质量为m 的粒子,在p 点以某一初速开始运动,初速方向在图中纸面内如图中P 点箭头所示。
该粒子运动到图中Q 点时速度方向与P 点时速度方向垂直,如图中Q 点箭头所示。
已知P 、Q 间的距离为l 。
若保持粒子在P 点时的速度不变,而将匀强磁场换成匀强电场,电场方向与纸面平行且与粒子在P 点时速度方向垂直,在此电场作用下粒子也由P 点运动到Q 点。
不计重力。
求:(1)电场强度的大小。
(2)两种情况中粒子由P 运动到Q 点所经历的时间之差。
4.(22分)(1)粒子在磁场中做匀速圆周运动,以v 0表示粒子在P 点的初速度,R 表示圆周的半径,则有 qv 0B=m Rv 20①由于粒子在Q 点的速度垂直它在p 点时的速度,可知粒子由P 点到Q 点的轨迹为41圆周,故有 2l R =②以E 表示电场强度的大小,a 表示粒子在电场中加速度的大小,t E 表示粒子在电场中由p 点运动到Q 点经过的时间,则有qE=ma ③221E at R =④ R=v 0t E ⑤由以上各式,得 mqlB E 22= ⑥(2)因粒子在磁场中由P 点运动到Q 点的轨迹为41圆周,故运动经历的时间t E 为圆周运动周期T 的41,即有 t E =41T ⑦ 而 02v RT π=⑧ 由⑦⑧和①式得 qBmt E 2π=⑨由①⑤ 两式得 qBmt E =⑩ qBmt t E R )12(-=-π○11 04(全国卷)5 (19分)一匀磁场,磁场方向垂直于x y 平面,在x y 平面上,磁场分布在以O 为中心的一个圆形区域内。
一个质量为m 、电荷量为q 的带电粒子,由原点O 开始运动,初速为v ,方向沿x 正方向。