2019届高考物理二轮复习第4章电路与电磁感应课时作业9恒定电流和交变电流
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恒定电流1.(多选)如图所示,电源E对电容器C充电,当C两端电压达到80 V时,闪光灯瞬间导通并发光,C放电.放电后,闪光灯断开并熄灭,电源再次对C充电.这样不断地充电和放电,闪光灯就周期性地发光.该电路()A. 充电时,通过R的电流不变B. 若R增大,则充电时间变长C. 若C增大,则闪光灯闪光一次通过的电荷量增大D. 若E减小为85 V,闪光灯闪光一次通过的电荷量不变【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理(江苏卷)【答案】 BCD点睛:本题源自于2009年江苏高考物理卷的第5题,以闪光灯发光问题为背景考查电容器的充放电问题,解题的关键是要弄清电路的工作原理和电容器2.【2016·北京卷】某兴趣小组探究用不同方法测定干电池的电动势和内阻,他们提出的实验方案中有如下四种器材组合。
为使实验结果尽可能准确,最不可取的一组器材是:()A.一个安培表、一个伏特表和一个滑动变阻器B.一个伏特表和多个定值电阻C.一个安培表和一个电阻箱D.两个安培表和一个滑动变阻器【答案】D【考点定位】考查了闭合回路欧姆定律的应用【方法技巧】对于闭合回路欧姆定律的应用,一定要注意公式形式的变通,如本题中,,,结合给出的仪器所测量的值,选择或者变通相对应的公式。
3.【2015·北京·19】如图所示,其中电流表A的量程为0.6A,表盘均匀划分为30个小格,每一小格表示0.02A;的阻值等于电流表内阻的;的阻值等于电流表内阻的2倍。
若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值,则下列分析正确的是:()A.将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.04AB.将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.02AC.将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.06AD.将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.01A【答案】C【解析】 A、B、当接线柱1、2接入电路时,电阻与电流表内阻并联后等效阻值为电流表电阻的,由于电流表的满偏电压为定值,故量程扩大为原来的3倍,则每小格变为0.02×3=0.06A,选项A、B均错误。
专题能力训练11 恒定电流和交变电流(时间:45分钟满分:98分)选择题(本题共14小题,每小题7分,共98分。
在每小题给出的四个选项中,1~7题只有一个选项符合题目要求,8~14题有多个选项符合题目要求。
全部选对的得7分,选对但不全的得4分,有选错的得0分) 1.在研究微型电动机的性能时,可采用如图所示的实验电路。
当调节滑动变阻器R,使电动机停止转动时,电流表和电压表的示数分别为 1.0 A 和 1.0 V;重新调节R,使电动机恢复正常运转时,电流表和电压表的示数分别为 2.0 A 和15.0 V。
当这台电动机正常运转时( )A.电动机的内阻为7.5 ΩB.电动机的内阻为2.0 ΩC.电动机的输出功率为30.0 WD.电动机的输出功率为26.0 W2.在如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻为R,L1和L2为相同的灯泡,每个灯泡的电阻和定值电阻阻值均为R。
电压表为理想电表,S为单刀双掷开关,当开关由1位置打到2位置时,下列说法正确的是( )A.L1亮度不变,L2将变暗B.L1将变亮,L2将变暗C.电源内阻的发热功率将变小D.电压表读数将变小3.(2020·全国Ⅱ卷)阻值相等的四个电阻、电容器C及电池E(内阻可忽略)连接成如图所示电路。
开关S 断开且电流稳定时,C所带的电荷量为Q1;闭合开关S,电流再次稳定后,C所带的电荷量为Q2。
Q1与Q2的比值为( )A. B. C. D.4.在如图所示的电路中,E为电源电动势,r为电源内阻,R1和R3均为定值电阻,R2为滑动变阻器。
当R2的滑片在a端时闭合开关S,此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U,现将R2的滑片向b端移动,则三个电表示数的变化情况是( )A.I1增大,I2不变,U增大B.I1减小,I2增大,U减小C.I1增大,I2减小,U增大D.I1减小,I2不变,U减小5.如图所示,一理想变压器原线圈接入一交流电源,副线圈电路中R1、R2、R3和R4均为定值电阻,开关S是闭合的。
专题分层突破练10 恒定电流和交变电流A组1.(河北大名一中模拟)一台抽油烟机的主要部件是照明灯和抽气扇(电动机),它们可以独立工作,互不影响,抽气扇有“强吸”和“弱吸”两个挡位,功率大小不同。
下列电路图符合要求的是( )2.(浙江1月选考)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式交变电流D.乙图线圈匀速转动时产生的电流是正弦式交变电流3.(江苏海安一中期中)在如图所示的电路中,R0是定值电阻,R1、R2是滑动变阻器,D为理想二极管。
电源的电动势为E,内阻为r,接通开关S,质量为m的带电油滴恰能静止在水平放置的两金属板间。
若只改变其中的一个条件,下列说法正确的是( )A.将R1的滑片向下移动,油滴将向上运动B.将R2的滑片向右移动,油滴将向下运动C.断开开关S,将有电子自下而上通过理想二极管D.增大电容器两极板间的距离,油滴将加速向上运动4.(多选)(广东普通高中一模)进行变压器演示实验的装置示意图如图所示,在铁环上用刷有绝缘漆的铜丝绕制了匝数分别为n1、n2的两个线圈。
左侧线圈与开关S1、干电池E1、交流电源E2构成电路,交流电源E2的电动势e=6√2sin 100πt(V),右侧线圈与开关S2、灵敏电流表G、交流电压表V构成电路。
则( )A.若S 1接“1”,在S 2接“3”的瞬间灵敏电流表指针将发生偏转B.若S 2接“3”,在S 1接“1”的瞬间灵敏电流表指针将发生偏转C.若S 1接“2”,在S 2接“4”后,电压表指针的摆动频率为50n 2n 1D.若S 1接“2”,S 2接“4”,稳定后电压表的读数为6n 2n 1V5.(多选)(河北卷)如图所示,发电机的矩形线圈长为2L 、宽为L,匝数为N,放置在磁感应强度大小为B 的匀强磁场中。
课时作业9 恒定电流和交变电流和电压表V 均可视为理想电表,闭合开关的滑片向右移动,下列说法正确的是()n 1:n 2=:和额定电压为12 V 、的电动机.闭合开关,电动机正常工作,电流表示数为1 A ,则().副线圈两端电压为22 2 V.电动机输出的机械功率为12 W.通过电动机的交流电频率为50 Hz.突然卡住电动机,原线圈输入功率变小U 1=220 V ,又知n 1:n 2=:1,则由U1=n1项错误;电动机输出的机械功率机=P 总-图中高压输电线部分总电阻为r,负载端的电压表是理想电压表,下列有关描述正确的是都断开,则电压表示数为零.负载端所接收交流电的频率为25 Hz.深夜开灯时灯较亮是因为高压输电线上电压损失减小的缘故.用电高峰期灯泡较暗,可通过减少降压变压器副线圈的匝数来提高其亮度开关都断开时降压变压器空载,其副线圈两端有电压,电压表示数不为零,.有一种测量人体重的电子秤,其原理图如图所示,它主要由三部分构成:踏板、压是一个阻值可随压力大小而变化的电阻器)、显示体重的仪表,设踏板的质量可忽略不计,已知理想电流表的量程为随压力变化的函数式为R=30-0.02F(F和.某兴趣小组自制一小型发电机,使线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴转随时间t按正弦规律变化的图象如图所示,线圈转动周期为.线圈的电阻为r,该线圈与电阻为TEm+倍,线圈中电动势的瞬时值为t2+,用电器的电功率为E2m R +,选项时间内通过用电器的电荷量为q=nTEm+,选项C正确;若线圈转速增大为原来的4πtT,所以选项D错误.正常发光.则下列说法正确的是()会变亮消耗的功率会变大消耗的功率会变小上移,电流表示数会变小头向左滑动,关于两电表示数的变化,下列判断正确的是().电流表的示数变大B.电流表的示数变小.电压表的示数变大D.电压表的示数变小电源电压保持不变,若将滑动变阻器的滑动触头向左滑动,接入电路中的电阻值变压器原线圈输入电压增大,根据变压器变压公式,可知副线圈输出电压增大,负载中的电流增大,副线圈输出功率增大.根据理想变压器输入功率等于输的时刻,穿过线圈的磁通量最大2 V.灯泡消耗的电功率为3 W.若其他条件不变,仅将线圈的转速提高一倍,则线圈产生的感应电动势的表达式变压器均为理想变压器,发电机输出功在输电线路上接入一个电流互感器,其原、副线圈的匝数比为:10,输电线的总电阻r=10Ω,则下列说法正确的是().采用高压输电可以增大输电线路中的电流.升压变压器的输出电压U2=2 000 V.用户获得的功率为19 kW下移,用户获得的电压将增大采用高压输电可以减小输电线路中的电流,从而减小输电损耗,,电流互感器匝数比为:10,故输电线路中电流的大小可得升压变压器的输出电压U2=2 000 V,选项B正确;线路损耗的功率,故用户获得的功率为19 kW,选项C正确;将P下移,降压变压器原线圈匝数增大,.如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数之比为:1两端电压按图乙所示正弦规律变化.下列说法中正确的是中的电流方向每秒钟改变100次110 V消耗的功率之比为:4两端与副线圈两端的电压之比为:1图象可知周期T=0.02 s,频率f=50 Hz,所以电阻I1n2U1n1可知1=2U2,解得电压表示数为可知电阻R、R2消耗的功率之比为:2U2:U=:1答案:AD。
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309教育资源库 课时作业10 电磁感应规律及其应用
一导体圆环位于纸面内,O 为圆心.环内两个圆心角为别有匀强磁场,两磁场磁感应强度的大小相等,方向相反且均与纸面垂直.导体杆端通过滑动触点与圆环接触良好.在圆心和圆环间连有电阻时恰好在图示位置.规定从a 到b 流经电阻=0开始转动一周的过程中,电流随
和I =E R
可知,导体切割磁感线产生的感应电流的大小是恒定的.正确.
5月联考]如图1所示的是工业上探测物件表面层内部是否存在缺其原理是用电流线圈使物件内产生涡电流,借助探测线圈测定涡电流的改变,从而获得构件内部是否断裂及位置的信息.如图2所示的是一个带铁芯的线圈和电源用导线连接起来的跳环实验装置,将一个套环置于线圈L 上且使铁芯穿过其中,的瞬间,套环将立刻跳起.关于对以上两个运用实例理解正确的是
.涡流探伤技术运用了互感原理,跳环实验演示了自感现象.能被探测的物件和实验所用的套环必须是导电材料
.以上两个案例中的线圈所连接电源都必须是变化的交流电源.以上两个案例中的线圈所连接电源也可以都是稳恒电源
解析:涡流探伤技术运用了互感原理,跳环实验演示了互感现象,的物件和实验所用的套环必须是导电材料,才能在套环中形成感应电流,个案例中涡流探伤技术的线圈必须用交流电源,而跳环实验演示所连接电源是直流电源,。
专题突破练11 恒定电流和交变电流(时间:45分钟满分:100分)选择题(共12小题,共100分。
在每小题给出的四个选项中,第1~8小题只有一个选项符合题目要求,选对得8分。
第9~12小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得9分,选对但不全的得5分,有选错或不答的得0分)1.(2018四川绵阳二诊)如图所示,闭合开关S,将滑动变阻器R的滑片向右滑动的过程中()A.电流表A1的示数变小B.电流表A2的示数变小C.电压表V的示数变小D.电阻R1的电功率变大2.(2018河南驻马店二质检)电动势为E,内阻为r的电源与可变电阻R1、R2、R3以及一平行板电容器连成如图所示的电路。
当开关S闭合后,两平行金属板A、B间有一带电液滴恰好处于静止状态。
下列说法正确的是()A.将R1的滑片向右移动一小段距离,带电液滴将向下运动B.将R2的滑片向右移动一小段距离,电容器两极板的电荷量将增加C.增大电容器两板间的距离,电容器两极板的电荷量将增加D.减小R3的阻值,R2两端的电压的变化量小于R3两端的电压的变化量3.(2018北京大兴区期末)某直流电动机,线圈电阻是0.5 Ω,当它两端所加的电压为6 V时,通过电动机的电流为2 A。
由此可知()A.电动机发热的功率为72 WB.电动机消耗的电功率为72 WC.电动机输出的机械功率为10 WD.电动机的工作效率为20%4.(2018陕西榆林三模)如图甲所示,为一台小型发电机构造示意图,线圈逆时针转动,产生的电动势随时间按余弦规律变化,其e-t图象如图乙所示。
发电机线圈的内阻为1 Ω,外接灯泡的电阻为9 Ω,则()A.电压表的示数为6 VB.在2.0×10-2 s时刻,穿过线圈的磁通量变化率为零,线圈与中性面平行C.在1.0×10-2 s时刻,穿过线圈的磁通量为零,线圈处于中性面D.发电机的输出功率为3.24 W5.(2017湖北黄冈模拟)如图所示,n匝矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小为B的水平匀强磁场中,线框面积为S,电阻不计。
第 1 讲恒定电流和交变电流1.(2017 ·山东半岛结盟摸底) 如下图,平行金属板中带电质点P 处于静止状态,不考虑电流表和电压表对电路的影响,当滑动变阻器R4的滑片向 b 端挪动时,则( C )A.质点P将向上运动B.电流表读数减小C.电压表读数减小D.R3上耗费的功率渐渐增大分析滑动变阻器R4的滑片向 b 端挪动时,接入电路中的阻值减小,总电阻减小,总电流增大,则电源内压增大,R1两头的电压增大,因为电源的路端电压减小,故R3两头的电压减小,R3上耗费的功率减小,电容器两极板间的电压减小,质点P 将向下运动,选项A、 D 错误;流过R3中的电流减小,而总电流增大,则电流表读数增大,R2两头的电压增大,电压表读数减小.由以上剖析知,选项 B 错误, C 正确.2. ( 多项选择 ) 如下图,电源电动势为E,内阻为r , C 为电容器,L 为小灯泡,R1、 R2为定值电阻,当滑动变阻器R3的触头P 由a 向 b 挪动一小段距离后,电压表V1、V2、V3的示数的变化量分别为U1、U2、U3(均取绝对值) ,电流表A1、 A2、 A3的示数的变化量分别为I 1、I 2、I 3(均取绝对值) ,则以下说法中正确的选项是(BC )A.U1=U2+U3B.I 3=I 1+I 2C.13U不变,U不变I 1I 3D.此过程中,电容器C所在电路中存在刹时电流,方向由电容器的左极板经过R3到右极板分析依据闭合电路欧姆定律,当滑动变阻器R3的触头向右挪动一小段距离后,R3接入电路中的阻值增大,回路总电阻增大,总电流I 1减小,I1 为负,定值电阻 1 两头的电压R和内电压之和减小, 故电压表 V 1 的示数 U 1 变大, U 1 为正, 故定值电阻 R 2 中的电流 I 2 增大,I 2为正, R 3 中的电流 I 3 减小, I 3 为负,则有- I 1=-I 3+ I 2,即 I 3= I 1+ I 2,选项 B 正确; L 两头的电压 U 减小, U 为负, R 两头的分压 U 增大, U 为正,则有 U2 2 33 3 1=- U 2+ U 3,即U 3= U 1+U 2,选项 A 错误;1R 1 构成的U等于电源内阻和定值电阻I 1U U等效电源的内阻,即1 = R + r ,为定值,3等于电源内阻、两个定值电阻和灯泡电阻组I 1 1I 3UR + rR成的等效电源的内阻,即312P 由 a 向 b=R +,为定值,应选项 C 正确;触头I 3LR 1+ R 2+ r挪动, R 3 增大,电容器 C 两头电压要增大,在此过程中,电容器两极板的电量增添,存在刹时向右的充电电流,应选项 D 错误.3.(2017 ·辽宁三校调考 )( 多项选择 )如下图的电路中, R 1、 R 2 均为定值电阻,且 R 1= 100 Ω ,R 2 阻值未知,电压表和电流表均为理想电表, R 3 为一滑动变阻器,当其滑片 P 滑至最左端时, 测得电压表和电流表的示数分别为U 1=16 V , I 1= 0.2 A ,滑片P 滑至最右端时,电压表和电流表的示数分别为U 2= 4V , I 2= 0.8 A ,则由此可计算出 ( CD )A .该电源的电动势为 16 V 、内阻为 20 ΩB .定值电阻 R 2 的阻值为 10 ΩC .滑动变阻器的最大阻值为300 ΩD .电源在该电路中的最大输出功率为 5 W分析 依据闭合电路欧姆定律,当滑片P 滑至 R 的最左端时有 E = U +I r ,当滑片 P 滑3 1 1至 R 3 的最右端时有 E =U 2 +I 2r ,代入数据联立解得 E = 20 V , r = 20 Ω ,应选项 A 错误;当U2滑片 P 滑到 R 3 的最右端时,依据欧姆定律有 R 外=R 2=I 2 =5 Ω ,选项 B 错误;当滑片 P 滑到 R 3 的最左端时, R 外 = U 1 R 1R 3+R 2,滑动变阻器的最大阻值为 R 3= 300 I =80 Ω ,因为 R 外=1R + R1 3EΩ,选项 C 正确;因为 5 Ω ≤R 外 ≤ 80 Ω,故当 R 外 =r = 20Ω 时, U 外 = 2,电源在该电路中的最大输出功率为max=E 2= 5 ,选项 D 正确.P4rW4.(2017 ·内蒙古联考 )( 多项选择 ) 如下图的电路中, D 为理想二极管 ( 拥有单导游电性 ) ,一带正电小油滴恰幸亏平行板电容器中央静止不动,电源内阻不计,则以下说法正确的选项是( BD )A.仅把开关S 断开,油滴将着落C.仅把电阻箱R1的阻值减小,油滴将上涨C.仅把电容器上极板稍水平右移,油滴将着落D.仅把电容器上极板稍竖直上移,油滴仍静止不动分析开关 S 断开,二极管处于不导通状态,故电容器没法放电,电容器的电荷量不变,电场力不变,则油滴仍静止不动,选项 A 错误;带正电油滴静止不动,说明 b 点电势高于 a点电勢,仅把电阻箱 1 的阻值减小,则b 点电势高升,a点电势不变,故电容器电压增大,R两极板间的场强增大,油滴遇到的电场力增大,油滴将上涨,选项 B 正确;将电容器上极板水平右移,则电容器的电容减小,电容器欲放电,但因二极管处于不导通状态而没法放电,即电容器的电荷量QεS和U4πkQQ不变,由 C=、 C=E=,联立得 E=ε S,S 减小,则 E 增U4πkd d大,电场力增大,油滴将上涨,选项C错误;将电容器上极板竖直上移一些,电容器的电容减小,电容器欲放电,但因二极管处于不导通状态而没法放电,故电容器的电荷量Q不变,4πkQ且由 E=εS知电场力不变,油滴仍静止不动,选项 D 正确.5.(2017 ·广东百校联考 )( 多项选择 ) 如下图,电阻箱、电源、定值电阻R 和开关经过电阻不计的导线连结在一同,理想电压表用来丈量电阻箱两头电压.当电阻箱的阻值调为R1=2Ω时,电压表的示数为 U1=4V;当电阻箱的阻值调为R2=5Ω时,电压表的示数增添了U =1 V.则以下说法正确的选项是(AC)A.该电源的电动势必定为 6 VB.该电源的内阻必定为0.5ΩC.当电阻箱耗费的功率最大时,其阻值为 1 ΩD.此过程中电源的路端电压增添量U′=1V分析因为电压表的示数增添了U=1 V,说明电压表的示数变成 5 V ,由闭合电路欧U 1 U 2姆定律得 E = U 1+R 1 (R 0 +r ) , E = U 2+ R 2 ( R 0+ r ) ,联立以上两式并代入数据解得 E =6 V ,R 0+ r = 1 Ω ,选项 A 正确, B 错误;电阻箱耗费的电功率表达式P =E 22 R = R + R + r- 0-E 2Ω 时, 电阻箱耗费的功率P 有最大值,r,可知当 R = R+ r =RR + R 0+ rRm=9 ,选项 C 正确;因为路端电压′= - ,因此路端电压的增添量′= |I | r ,PWUE IrU而U = |I |( r + R ) =1 V , U ′<1 V ,应选项 D 错误.6.(2017 ·湖北部分要点中学联考二 )( 多项选择 ) 如下图,直线 a 、抛物线 b 和 c 为某一稳恒直流电源在纯电阻电路中的总功率E、输出功率R 、电源内部发热功率r随路端电压UP PP变化的图象,但详细对应关系未知,依据图象可判断( BC)A . P - U 图象对应图线a ;由图知电动势为9 V ,内阻为 3ΩEB . P r - U 图象对应图线 b ;由图知电动势为 3 V ,内阻为 1ΩC . R -U 图象对应图线c ;图象中随意电压值对应的功率关系为E= r + RPP PPD .外电路电阻为1.5 Ω 时,输出功率最大为2.25 WE - U E分析 设路端电压为 U ,电源电动势为 E ,电源内阻为 r ,电源的总功率P E =r E =- rE 2EE E 2Ω ,电源内U + r ,故 P - U 图象对应图线 a ,由题图知, r = 3, r = 9,解得 E = 3 V ,r = 1 E - U部发热功率 P r = r ·(E - U ) ,故 P r - U 图象对应图线 b ,选项 A 错误,选项 B 正确;输出- U 1 2 E E功率 P R = r· U =- r U + r U ,故 P R - U 图象对应图线c ,由能量守恒定律知 P E = P r + P R ,选E 2 项 C 正确;当外电路的电阻等于电源内阻r = 1 Ω 时,输出功率最大, 最大功率 P = 2r · r= 2.25 W ,选项 D 错误.7.(2015 ·福建卷 ) 如图为远距离输电表示图,两变压器均为理想变压器,升压变压器T 的原、副线圈匝数分别为 n 1、n 2,在 T 的原线圈两头接入一电压u = U m sin ω t 的沟通电源,若输送电功率为 P ,输电线的总电阻为 2r ,不考虑其余要素的影响, 则输电线上损失的电功率为(C )n 1 2n 22mmA . n UB . nU4r4r2 1C . 4n 1 2 P2rD . 4n 2 2P2rn2Un Um1m1UUn分析 升压变压器原线圈电压的有效值U =m11,由 = 可得升压变压器副线圈电压的2 U 2 n 22 m1有效值= P,输电线上损失的电功率损= 2(2 ) = 4 n 2 P 2 ,2=n U,输电线上的电流I P I r r U1U 2n 2 U m2n选项 C 正确.8.(2017 ·甘肃兰州诊疗考试 )( 多项选择 ) 演示用沟通发电机矩形金属线圈abcd 的面积为 S ,匝数为 n ,线圈总电阻为 r ,在磁感觉强度为 B 的匀强磁场中,绕垂直于磁场的轴 OO ′以角速度 ω 匀速转动,如图甲所示.从某时辰起线圈中产生的感觉电动势随时间的变化关系如图乙所示,外电路电阻为R . 以下说法正确的选项是 ( CD )A .从 t 1 到 t 3 这段时间内穿过线圈磁通量的变化量为零B . t 4 时辰穿过线圈的磁通量的变化率为E 0C .从 t 3 到 t 4 这段时间经过电阻R 的电荷量为E 0R +rω2RED .电阻 R 的发热功率为R + r2分析 从 t 1 到 t 3 这段时间内穿过线圈磁通量的变化量为 2BS ,选项 A 错误; t 4 时辰穿过线圈的磁通量的变化率还与线圈的匝数n 相关,不为 E ,选项 B 错误;从 t 到 t 这段时间3 4n ΔΦnΦ经过电阻 R 的电荷量为 Q =ItR ·Φ ,解得 Q =Et = t = R + r ,又 E = n ω R + r ω,E 22选项 C 正确;电阻 R 的发热功率为P =R =2,选项 D 正确.2++R rR r9.(2017 ·湖北荆门调研 )( 多项选择 ) 某同学自制变压器,在做副线圈时,将表面涂有绝缘层的导线对折后并在一同在铁芯上绕了 n 2 圈,导线的两个端头为 a 、 b ,从导线对折的中点引出了一个 c 接头,连结成如下图的电路( 线圈电阻不计 ) .已知原线圈匝数为 n 1,原线圈的输入电压为u1= U0sinω t,则以下结论正确的选项是( BCD )220A. K 打到b时, V 表读数为n Un1B. K 打到b时,经过R的电流为 020C. K 打到 c 时, V 表读数为n U2n122n UD. K 打到c时,R的电功率为2022n1R分析 K 打到b时,副线圈中的ac 间与 bc 间线圈产生的感觉电动势大小同样、方向相反,因此输出电压为零, V 表读数为0,经过R的电流为0,选项 A 错误, B 正确; K打到c时,副线圈中只有 ac 间的 n匝线圈有输出电压,因此输出电压的最大值为U =20,有效22m n Un1 n U n U222n U值为U=2020R的电功率为20, V 表读数为,= / = 2 ,应选项C、D正确.2210.(2017 ·豫东、豫北十所名校阶段性测试五) 如下图,在匀强磁场中,一矩形线圈绕垂直于磁感线的轴以角速度ω 匀速转动,线圈经过电刷与理想变压器原线圈相连,副线圈接一滑动变阻器 R,原、副线圈的匝数分别为n1, n2.要使理想电流表的示数变成本来的2 倍,以下举措可行的是 (A)A.n2和R都增大为本来的 2 倍B.n2和ω都增大为本来的 2 倍C.ω和R都增大为本来的 2 倍D.磁感觉强度B增大为本来的 2 2倍分析2 增大为本来的2 倍,由理想变压器的电压关系U1=n1知,输出电压 2 变成本来n U n U22的 2 倍,R也增为本来的 2 倍,由闭合电路欧姆定律知,副线圈中的电流I 2不变,由I 1n2=知,I 2n1原线圈中的电流I 1 变成本来的 2 倍,故电流表的示数变成本来的 2 倍,选项 A 正确;ω增大为本来的 2 倍,由E m=NBSω知,理想变压器的输入电压变成本来的 2 倍,n2也增大为原来的 2 倍,由U1n1U=n知,输出电压 U2变成本来的4倍,由闭合电路欧姆定律知,副线圈中的22I 1 n 2I 1 变成本来的 8 倍,故电流表的示数电流 I 2 变成本来的 4 倍,由 =知,原线圈中的电流 I 2 n 1变成本来的 8 倍,选项 B 错误; ω 增大为本来的 2 倍,由 m = ω 知,理想变压器的输入E NBS电压变成本来的U 1n 12变成本来的 2 倍,R 也增为本来的 2 倍,由2倍,由 =知,输出电压U 2 n 2U闭合电路欧姆定律知,副线圈中的电流I 2 不变,由 I 1 n 2I = n知,原线圈中的电流 I 1 不变,故电2 1流表的示数不变,选项 C 错误;磁感觉强度 B 增添为本来的 2 2倍,由 E m =NBS ω 知,理想变压器的输入电压变成本来的1 12 2倍,由 U= n知,输出电压 U 2 变成本来的 2 2倍,由闭合U 2 n 2电路欧姆定律知,副线圈中的电流I 2 变成本来的 22倍,由 I 1 n 2=知,原线圈中的电流 I 1I 2 n 1 变成本来的 22倍,故电流表的示数变成本来的2 2倍,选项 D 错误.11.(2017 ·湖北省武昌实验中学模拟 ) 用电压为 U 的正弦沟通电源经过甲、 乙两种电路给额定电压为 U 的同一小电珠供电.图甲中R 为滑动变阻器,图乙中理想变压器的原、副 0线圈匝数分别为n 1、 n 2,若电珠均能正常工作,则( D )A .变压器可能是升压变压器B . n 1∶ n 2=U 0∶ U22C .甲、乙电路耗费功率之比为U ∶ U 0D . R 两头的电压最大值为2(-0)U U分析 电珠均正常工作,图甲因为滑动变阻器的分压,小电珠正常工作电压U 0 小于 U ,故图乙变压器应是降压变压器,选项 A 错误;由变压器变压比公式可知n 1U= ,选项 B 错误;n 2 U 0两电路中流过小电珠中的电流相等,由P = UI 可知,甲乙两电路耗费的功率比为U,选项 CU 0错误; R 两头电压有效值为 ( U -U ) ,则最大值为2( U - U ) ,选项 D 正确.12.(2017 ·黑龙江哈师大附中模拟)( 多项选择 ) 如下图,虚线′的右边散布磁感觉强OO度为 B 的匀强磁场,一个面积为 S 的矩形线框绕轴 OO ′以恒定的角速度 ω 旋转.以图示位置为 t = 0 时辰,此时线框仅有1R ,在转过 180°的过程中,的面积在磁场中,线框电阻为3以下判断正确的选项是 ( ABD )A .图示地点电流大小为2BS ω B .电流的最大值为3R5πB 2S 2ωC .线框产生的热量为18R5π B 2S 2ωD .外力做的功为36R分析 由题可知,图示地点,线框不切割磁感线,感觉电流为零,选项A 正确;线框在10~90°的转动过程中, 感觉电动势的最大值E 1= 3BS ω,线框从 90°~ 180°的转动过程中,22感觉电动势的最大值E 2 =3BS ω ,则线框转过 180°过程中,感觉电动势最大值E = 3BS ω ,由闭合电路欧姆定律得电流I E 2BS ω,则线框产生的热量E 1 2 1πE 2= ==·+R 3RQR 2ω22 21π 5πB 2S 2ω ,选项 B 正确, C 错误; 由功能关系知, 外力做的功等于线框上产生的热R ·2ω = 36R量,即 W =Q = 5π B 2S 2ω36R ,选项 D 正确.。
电磁感应与电路专题四恒定电流与交变电流考点1]100分限时[45分钟;满分)分题每小题选择题(1~6题每小题6分,7~148)内阻不计(2018·贵阳月考)阻值相等的三个电阻R、电容器C及电池E(1.C-1-16所示电路。
保持S闭合,开关S断开,电流稳定时,连接成如图421,则所带的电荷量为CQQ;闭合开关S,电流再次稳定后,所带的电荷量为212的比值为QQ与21161-图4-1132 C. A. B. D.3223断开时的等效电路如图甲所示,电路稳定时电容器两极板之解析S开关2CEE闭合后的SCU;开关=间的电压为U=,电容器所带的电荷量为Q 211122电容器所E,=等效电路如图乙所示,电路稳定时电容器两极板之间的电压为U21正AQQ与的比值为,,即1=∶QCE==Q带的电荷量为CU,则Q∶22122212 确。
1A答案为模拟远距离交流输电的电路,升压变压)图4-1-172.(2018·福建质检的原、副线圈匝数比=1∶k,降压变压器T器T的原、副线圈匝数比n∶n2112”15 V 45 W,3 ΩT的负载是规格为“n∶n=k∶1,模拟输电导线的电阻r=234两个变压器可视为理想变压正常发光,16 V时L的灯泡L。
当T的输入电压为1器,则k的值为17-1-图433 B. A. 29. D C.4,则副线解析由变压器的工作原理可知,变压器T原线圈的电压为16 V1P0=I=15 V16圈的输出电压为k V,降压变压器T的输出电压为、输出电流为42U0345,又A、输入电流k A =3 A,则降压变压器T原线圈两端的电压为15 V2k153 B正确。
=,解得k3,+ V16k=(15k3) V×k B答案所示,一理想变压器原、副线圈匝数之-184长沙一模)如图-1(2018·3.为负载电阻,交R,原线圈两端接入一正弦交流电源,副线圈电路中∶比为312流电压表和交流电流表都是理想电表。
课时作业9 恒定电流和交变电流
和电压表V 均可视为理想电表,闭合开关的滑片向右移动,下列说法正确的是( )
n 1:n 2=:和额定电压为12 V 、的电动机.闭合开关,电动机正常工作,电流表示数为1 A ,则( )
.副线圈两端电压为22 2 V
.电动机输出的机械功率为12 W
.通过电动机的交流电频率为50 Hz
.突然卡住电动机,原线圈输入功率变小
U 1=220 V ,又知n 1:n 2=
:1,则由U1=n1项错误;电动机输出的机械功率机=P 总-
B 项错误;由图乙可知,T =0.02 s ,则f =1T
=50 Hz ,C 项正确;若卡住电动机,则副线圈回路电流变大,再由P 入=P 出=I 2U 2,可知原线圈输入功率变大,D 项错误.
答案:C
4.如图所示为某小型发电站的输电示意图,发电站输出U 1=2202sin 100πt (V)的交流电通过升压变压器升压后进行高压输电,接近用户时再通过降压变压器降压给用户供电,图中高压输电线部分总电阻为r ,负载端的电压表是理想电压表,下列有关描述正确的是
( )
A .若开关S 1、S 2都断开,则电压表示数为零
B .负载端所接收交流电的频率为25 Hz
C .深夜开灯时灯较亮是因为高压输电线上电压损失减小的缘故
D .用电高峰期灯泡较暗,可通过减少降压变压器副线圈的匝数来提高其亮度
解析:开关都断开时降压变压器空载,其副线圈两端有电压,电压表示数不为零,选项A 错误;变压器不能改变交流电的频率,故负载端所接收交流电的频率还是50 Hz ,选项B 错误;深夜大部分用户已关灯,干路中电流减小,线路损耗也减小,用户得到的电压升高,故此时开灯较亮,选项C 正确;用电高峰时,负载增多,负载电阻减小,干路中电流增大,因此输电线路上损耗电压增大,导致降压变压器的输入电压降低,为提高负载电压,可增大降压变压器副线圈的匝数,使负载电压提高,选项D 错误.
答案:C
5.有一种测量人体重的电子秤,其原理图如图所示,它主要由三部分构成:踏板、压力传感器R (是一个阻值可随压力大小而变化的电阻器)、显示体重的仪表(实质是理想电流表),设踏板的质量可忽略不计,已知理想电流表的量程为3 A ,电源电动势为12 V ,内阻为2 Ω,电阻R 随压力变化的函数式为R =30-0.02F (F 和R 的单位分别是N 和Ω).则下列说法正确是( )
A .该秤能测量的最大体重是1300 N
B .体重为1300 N 应标在电流表刻度盘2 A 刻度处
C .该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表刻度盘0刻度处
D .该秤零刻线应标在电流表刻度盘的最大刻度处
解析:电路中允许的最大电流为I 1=3 A ,由闭合电路欧姆定律E =I 1(R +r )得,R min =2 Ω,代入R =30-0.02F 得,F max =1400 N ,A 错误;同理,体重为1300 N 时,I 2=2 A ,B 正确;同理当体重为零时,I 3=0.375 A ,C 、D 均错误.
答案:B
6.某兴趣小组自制一小型发电机,使线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴转动,穿过线圈的磁通量Φ随时间t 按正弦规律变化的图象如图所示,线圈转动周期为T ,线圈产生的电动势的最大值为E m .线圈的电阻为r ,该线圈与电阻为R 的纯电阻用电器构成
闭合回路,则( )
A .线圈匝数为n =TEm 2πΦm
B .电阻为R 的用电器的电功率为E2m 2R
C .在0~T 4时间内通过用电器的电荷量为q =TEm 2π+
D .若线圈转速增大为原来的2倍,线圈中电动势的瞬时值为
E m cos 4πt T
解析:线圈中电动势的瞬时值e =nBS 2πT cos 2πt T
,而Φm =BS ,所以线圈匝数为n =TEm 2πΦm ,选项A 正确;电路中电流的有效值为I =Em 2+
,用电器的电功率为E2m R +
,选项B 错误,在0~T 4时间内通过用电器的电荷量为q =n Φm r +R =TEm 2π+
,选项C 正确;若线圈转速增大为原来的2倍,线圈中电动势的瞬时值e 1=2E m cos 4πt T
,所以选项D 错误.
答案:AC
7.如图所示为远距离输电示意图,其中T 1、T 2为理想变压器,输电线电阻可等效为电阻r ,灯L 1、L 2相同且阻值不变.现保持变压器T 1的输入电压不变,滑片P 位置不变,当开关S 断开时,灯L 1正常发光.则下列说法正确的是( )
A .仅闭合开关S ,灯L 1会变亮
B .仅闭合开关S ,r 消耗的功率会变大
C .仅将滑片P 下移,r 消耗的功率会变小
D .仅将滑片P 上移,电流表示数会变小
解析:仅闭合开关S ,则负载端消耗的功率变大,T 2副线圈中电流增大,T 2原线圈中的电流也增大,则r 上的电压和功率增大,则T 2输入电压减小,灯L 1两端电压减小,灯L 1会变暗,故A 错误,B 正确;仅将滑片P 下移,则T 1副线圈的匝数增多,副线圈电压U 2增大,灯L 1两端电压也增大,通过灯L 1的电流增大,则输电线中的电流增大,电阻r 消耗的功率增大,故C 错误;仅将滑片P 上移,则T 1副线圈的匝数减小,副线圈电压U 2减小,同理分析可知灯L 1两端电压也减小,通过灯L 1的电流减小,则输电线中的电流减小,T 1原线圈中的电流减小,则电流表示数减小,故D 正确.
答案:BD
8.含有理想变压器的电路图如图所示,电源电压保持不变,若将滑动变阻器的滑动触头向左滑动,关于两电表示数的变化,下列判断正确的是( )
A .电流表的示数变大
B .电流表的示数变小
C .电压表的示数变大
D .电压表的示数变小
解析:电源电压保持不变,若将滑动变阻器的滑动触头向左滑动,接入电路中的电阻值减小,变压器原线圈输入电压增大,根据变压器变压公式,可知副线圈输出电压增大,电压
的时刻,穿过线圈的磁通量最大
2 V
.灯泡消耗的电功率为3 W
.若其他条件不变,仅将线圈的转速提高一倍,则线圈产生的感应电动势的表达式
变压器均为理想变压器,发电机输出功在输电线路上接入一个电流互感器,其原、副线圈的匝数比为:10
,输电线的总电阻r=10 Ω,则下列说法正确的是(
.采用高压输电可以增大输电线路中的电流
.升压变压器的输出电压U2=2 000 V
.用户获得的功率为19 kW
下移,用户获得的电压将增大
采用高压输电可以减小输电线路中的电流,从而减小输电损耗,
,电流互感器匝数比为:10,故输电线路中电流的大小可得升压变压器的输出电压U2=2 000 V,选项B正确;线路损耗的功率
,故用户获得的功率为19 kW,选项C正确;将P下移,降压变压器原线圈匝数增大,
.如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数之比为:1
两端电压按图乙所示正弦规律变化.下列说法中正确的是
消耗的功率之比为:4
两端与副线圈两端的电压之比为:1
0.02 s,频率
n1
可知1=2U2
,解得电压表示数为
可知电阻R、R2消耗的功率之比为:2
U2:U=:1。