十年高考物理真题分类汇编专题11交变电流传感器含解斩

十年高考物理真题分类汇编专题11交变电流传感器含解斩

专题11交变电流 传感器 选择题：‎ ‎1.(2019•海南卷•T8)如图，一理想变压器输入端接交流恒压源，输出端电路由R1、R2和R3三个电阻构成。将该变压器原、副线圈的匝数比由5：1改为10：1后 A.流经R1的电流减小到原来的 B.R2两端的电压增加到原来的2倍 C.R3两端的电压减小到原来的 D.电阻上总的热功率减小到原来的 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ A、变压器原、副线圈的匝数比由5：1改为10：1，则副线圈的输出电压减小为原来的，根据欧姆定律可知，流经R1的电流减小到原来，故A错误。‎ B、根据串并联电路规律可知，R2两端的电压减小到原来的，故B错误。‎ C、同理，R3两端的电压减小到原来，故C正确。‎ D、副线圈总电阻不变，根据功率公式可知，，总功率减小到原来的，故D正确。‎ 故选：CD。‎ ‎2.(2019•江苏卷•T1)某理想变压器原、副线圈的匝数之比为1：10，当输入电压增加20V时，输出电压 A.降低2V B.增加2V C.降低200V D.增加200V ‎【答案】D ‎【解析】‎ 由理想变压器原、副线圈的电压比等于匝数比即，得：‎ 39‎ ‎，即副线圈两端电压与原线圈两端电压成正比，所以有：，当输入电压增加20V时，输出电压增大200V，故D正确。‎ ‎3.(2018·全国III卷·T3)一电阻接到方波交流电源上，在一个周期内产生的热量为Q方；若该电阻接到正弦交变电源上，在一个周期内产生的热量为Q正。该电阻上电压的峰值为u0，周期为T，如图所示。则Q方: Q正等于 A. ‎ B. ‎ C. 1:2‎ D. 2:1‎ ‎【答案】D ‎【解析】试题分析 本题考查交变电流的图线、正弦交变电流的有效值、焦耳定律及其相关的知识点。‎ 解析 根据题述，正弦交变电流的电压有效值为，而方波交流电的有效值为u0，‎ 根据焦耳定律和欧姆定律，Q=I2RT=T，可知在一个周期T内产生的热量与电压有效值的二次方成正比，Q方∶Q正= u02∶()2=2∶1，选项D正确。‎ 点睛 此题将正弦交变电流和方波 交变电流、有效值、焦耳定律有机融合。解答此题常见错误是：一是把方波交变电流视为正弦交变电流；二是认为在一个周期T内产生的热量与电压有效值，导致错选B；三是比值颠倒，导致错选C。‎ 点睛 此题将正弦交变电流和方波 交变电流、有效值、焦耳定律有机融合。解答此题常见错误是：一是把方波交变电流视为正弦交变电流；二是认为在一个周期T内产生的热量与电压有效值，导致错选B；三是比值颠倒，导致错选C。‎ ‎4.(2011·安徽卷)如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为B。电阻为R、半径为L、圆心角为45°的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度ω匀速转动(O轴位于磁场边界)。则线框内产生的感应电流的有效值为 39‎ A. B. C. D.‎ ‎【答案】D ‎【解析】交流电流的有效值是根据电流的热效应得出的，线框转动周期为T，而线框转动一周只有的时间内有感应电流，则有，所以，所以D正确.‎ ‎【考点定位】交流电的有效值，‎ ‎5.(2011·天津卷)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1所示，产生的交变电动势的图象如图2所示，则 A.t =0.005s时线框的磁通量变化率为零 B.t =0.01s时线框平面与中性面重合 C.线框产生的交变电动势有效值为311V D.线框产生的交变电动势的频率为100Hz ‎【答案】B ‎【解析】由图2可知，该交变电动势瞬时值的表达式为e=311sin100πt。当t＝0.005s时，瞬时值e≈311V，此时磁通量变化率最大，A错；‎ 同理当t＝0.01s时，e＝0V，此时线框处于中性面位置，磁通量最大，磁通量的变化率为零，B正确；‎ 39‎ 对于正弦交变电流其有效值为，题给电动势的有效值为220V，C错，交变电流的频率为f＝1/T＝ω/2π=50Hz，D错。‎ ‎【考点定位】交流电的产生，交流电图像 ‎6.(2012·北京卷)一个小型电热器若接在输出电压为10V的直流电源上，消耗电功率为P；若把它接在某个正弦交流电源上，其消耗的电功率为。如果电热器电阻不变，则此交流电源输出电压的最大值为 A.5V B.5V C.10V D.10V ‎【答案】C ‎【解析】设电热器的电阻为R，t时间内产生的热量为，则：此热量是接交流电源上产生的热功率的2倍，所以，所以，解得：，所以最大值为。故选C ‎【考点定位】本题考查了交变电流的有效值 ‎7.(2013·海南卷)如图所示，水平桌面上固定有一半径为R的金属细圆环，环面水平，圆环每单位长度的电阻为r，空间有一匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向竖直向下；一长度为2R、电阻可忽略的导体棒置于圆环左侧并与环相切，切点为棒的中点。棒在拉力的作用下以恒定加速度a从静止开始向右运动，运动过程中棒与圆环接触良好。下列说法正确的是 A.拉力的大小在运动过程中保持不变 B.棒通过整个圆环所用的时间为 C.棒经过环心时流过棒的电流为 D.棒经过环心时所受安培力的大小为 ‎【答案】D 39‎ ‎【解析】导体棒做匀加速运动，合外力恒定，由于受到的安培力随速度变化而变化，故拉力一直在变，A错误；设棒通过整个圆环所用时间为t，由匀速直线运动的基本关系式可知，，解得运动时间：，B错误；由可知，棒经过圆心时的速度，此时的感应电动势，而金属环的两部分并联，等效电阻，故棒经过环心时的电流强度，C错误，此时棒受到的安培力的大小，D正确 ‎【考点定位】考查电磁感应、电路问题牛顿运动定律相结合问题。‎ ‎8.(2013·福建卷·T15)如图，实验室一台手摇交流发电机，内阻r=1.0Ω，外接R=9.0Ω的电阻。闭合开关S，当发动机转子以某一转速匀速转动时，产生的电动势e=(V)，则 A.该交变电流的频率为10Hz B.该电动势的有效值为V C.外接电阻R所消耗的电功率为10W D.电路中理想交流电流表的示数为1.0A ‎【答案】D ‎【解析】：从电动势瞬时值表达式可知，交变电流的频率，选项A错误；该电动势的有效值，选项B错误；电路中电流(有效值)，电阻R消耗功率P＝I2R＝9W，选项C错误；电流表的读数即为电流的有效值，选项D正确。‎ ‎【考点定位】考查了交变电流的有关知识、焦耳定律、闭合电路欧姆定律的应用问题，难度中等。‎ ‎9.(2015·全国新课标Ⅱ卷·T15)如图，直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向平行于ab边向上。当金属框绕ab边以角速度ω逆时针转动时，a、b、c三点的电势分别为Ua、Ub、Uc。已知bc边的长度为l。下列判断正确的是 39‎ A.Ua> Uc，金属框中无电流 B.Ub >Uc，金属框中电流方向沿a-b-c-a C.Ubc=－Bl²ω，金属框中无电流 D.Ubc=Bl²ω，金属框中电流方向沿a-c-b-a ‎【答案】C ‎【解析】当金属框绕ab边以角速度ω逆时针转动时，穿过直角三角形金属框abc的磁通量恒为0，所以没有感应电流，由右手定则可知，c点电势高，，故C正确，A、B、D错误。‎ ‎【考点定位】导体切割磁感线 ‎【方法技巧】本题主要是理解感应电流产生的实质，有感应电流一定有感应电动势，而有感应电动势不一定有电流的。本题有两根导体棒切割磁感线，但穿过闭合线圈的磁通理没变。‎ ‎10.(2015·四川卷·T4)小型手摇发电机线圈共N匝，每匝可简化为矩形线圈abcd，磁极间的磁场视为匀强磁场，方向垂直于线圈中心轴OO′，线圈绕OO′匀速转动，如图所示。矩形线圈ab边和cd边产生的感应电动势的最大值都为e0，不计线圈电阻，则发电机输出电压 A.峰值是e0 B.峰值是2e0 C.有效值是 D.有效值是 ‎【答案】D ‎【解析】由题意可知，线圈ab边和cd边产生的感应电动势的最大值都为e0‎ 39‎ ‎，因此对单匝矩形线圈总电动势最大值为2e0，又因为发电机线圈共N匝，所以发电机线圈中总电动势最大值为2Ne0，根据闭合电路欧姆定律可知，在不计线圈内阻时，输出电压等于感应电动势的大小，即其峰值为2Ne0，故选项A、B错误；又由题意可知，若从图示位置开始计时，发电机线圈中产生的感应电流为正弦式交变电流，由其有效值与峰值的关系可知，U＝，即U＝，故选项C错误；选项D正确。‎ ‎【考点定位】对正弦式交变电流的产生原理的理解，以及其四值运算、闭合电路欧姆定律的应用。‎ ‎11.(2013·海南卷·T3)通过一阻值R=100Ω的电阻的交变电流如图所示，其周期为1s。电阻两端电压的有效值为 A.12V B.4V C.15V D.8V ‎【答案】B ‎【解析】由题意结合有效值的定义可得，将A，A代入可得流过电阻的电流的有效值A，故电阻两端电压的有效值为V，本题选B。‎ ‎【考点定位】考查交流电的有效值和欧姆定律。‎ ‎12.(2011·四川卷)如图所示，在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为T，转轴O1O2垂直于磁场方向，线圈电阻为2Ω。从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过60º时的感应电流为1A。那么 39‎ A.线圈消耗的电功率为4W B.线圈中感应电流的有效值为2A C.任意时刻线圈中的感应电动势为e=4cos D.任意时刻穿过线圈的磁通量为ф=sin ‎【答案】AC ‎【解析】绕垂直于磁场方向的转轴在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈中产生正弦或余弦式交流电，由于从垂直中性面开始其瞬时表达式为，得 A，则感应电动势的最大值为V，C正确，B错误；电功率为W，A正确；任意时刻穿过线圈的磁通量为=sin中当时间为时，单位不正确；所以正确答案是A C。‎ ‎【考点定位】正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率；交流的峰值、有效值以及它们的关系.‎ ‎13.(2012·广东卷)某小型发电机产生的交变电动势为，对此电动势，下列表述正确的有 A.最大值是 B.频率是100Hz C.有效值是 D.周期是0.02s ‎【答案】CD ‎【解析】由电动势的表达式可知，最大值为，而有效值为：，A错误C正确；，故，周期，B错误D正确。故选CD ‎【考点定位】本题考查了交变电流的表达式以及有效值等相关知识。‎ 39‎ ‎14.(2015·全国新课标Ⅰ卷·T19)1824年，法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验”。实验中将一铜圆盘水平放置，在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针，如图所示。实验中发现，当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时，磁针也随着一起转动起来，但略有滞后。下列说法正确的是 A.圆盘上产生了感应电动势 B.圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动 C.在圆盘转动的过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化 D.圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流，此电流产生的磁场导致磁针转动 ‎【答案】AB ‎【解析】圆盘运动过程中，半径方向的金属条在切割磁感线，在圆心和边缘之间产生了感应电动势，选项A对，圆盘在径向的辐条切割磁感线过程中，内部距离圆心远近不同的点电势不等而形成涡流产生，选项B对。圆盘转动过程中，圆盘位置，圆盘面积和磁场都没有发生变化，所以没有磁通量的变化，选项C错。圆盘本身呈现电中性，不会产生环形电流，选项D错。‎ ‎【考点定位】电磁感应 ‎【规律总结】把握磁通量的变化才是关键，根据对称性，圆盘磁通量始终等于零，无磁通量变化。‎ ‎15.(2014·天津卷·T7)如图1所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图象如图2中曲线a、b所示，则 A.两次t=0是时刻线圈平面均与中性面重合 39‎ B.曲线a、b对应的线圈转速之比为2：3‎ C.曲线a表示的交变电动势频率为25Hz D.曲线b表示的交变电动势有效值为10V ‎【答案】AC ‎【解析】根据法拉第电磁感应定律，t=0时电动势瞬时值为0，此时线圈应在中性面上，A正确。由题图可知，曲线a、b周期比为2:3，则转速比应为3:2，B错。曲线a周期为0.04s，则频率为25Hz，C正确。曲线b产生的电动势最大值由题图可知小于，则有效值小于10V，D错。‎ ‎【考点定位】交流电的产生、交流电的有效值 ‎16.(2017·天津卷·T6)在匀强磁场中，一个100匝的闭合矩形金属线圈，绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化。设线圈总电阻为2 Ω，则 A.t=0时，线圈平面平行于磁感线 B.t=1 s时，线圈中的电流改变方向 C.t=1.5 s时，线圈中的感应电动势最大 D.一个周期内，线圈产生的热量为 ‎【答案】AD ‎【解析】t=0时，磁通量为零，线圈平面平行于磁感线，故A正确；每经过一次中性面(线圈平面垂直于磁感线，磁通量有最大值)电流的方向改变一次，t=1 s时，磁通量为零，线圈平面平行于磁感线，故B错误；t=1.5 s时，磁通量有最大值，但磁通量的变化率为零()，根据法拉第电磁感应定律可知线圈中的感应电动势为零，故C错误；感应电动势最大值，有效值，一个周期内线圈产生的热量，故D正确。‎ 39‎ 考点：交变电流的规律和“四值问题”‎ ‎【考点定位】交变电流的规律和“四值问题”‎ ‎【名师点睛】本题要正确理解正弦交变电流的规律和法拉第电磁感应定律。‎ ‎17.(2018·江苏卷·T2)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，输电电压应变为 A. 55 kV B. 110 kV C. 440 kV D. 880 kV ‎【答案】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=I2R，R为输电线路的电阻，即P损=。当输电功率一定时，输电线路损失的功率为原来的，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=I2R解题。‎ ‎18.(2018·天津卷·T4)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，则 A. R消耗的功率变为P B. 电压表V的读数为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 ‎【答案】B ‎【解析】试题分析：根据公式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 39‎ 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；‎ 根据可知转速变为原来的，则角速度变为原来的，根据可知电动机产生的最大电动势为原来的，根据可知发电机的输出电压有效值变为原来的，即原线圈的输出电压变为原来的，根据可知副线圈的输入电压变为原来的，即电压表示数变为原来的，根据可知R消耗的电功率变为，A错误B正确；副线圈中的电流为，即变为原来的，根据可知原线圈中的电流也变为原来的，C错误；转速减小为原来的，则频率变为原来的，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，副线圈消耗的功率决定了原线圈的输入功率.‎ ‎【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，副线圈消耗的功率决定了原线圈的输入功率.‎ ‎19.(2016·四川卷)如图所示，接在家庭电路上的理想降压变压器给小灯泡L供电，如果将原、副线圈减少相同匝数，其它条件不变，则 A.小灯泡变亮 B.小灯泡变暗 C.原、副线圈两段电压的比值不变 D.通过原、副线圈电流的比值不变 ‎【答案】B 39‎ ‎【解析】根据变压器电压与匝数关系，，因为是降压变压器，则n1>n2，则当原、副线圈减少相同匝数时，由数学知识可知变大，则U2减小，故灯泡变暗，选项AC错误，B正确；根据可知通过原、副线圈电流的比值变小，选项D错误。‎ 考点：变压器 ‎【名师点睛】此题是对变压器原理的考查；首先要记住原副线圈的电压与匝数关系，从题目中知道为降压变压器，原线圈匝数大于副线圈匝数；判断原副线圈减小相同的匝数时原副线圈的匝数比的变化要用到数学知识，这里稍微有点难度.‎ ‎20.(2016·江苏卷)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点顺时针旋转到N点的过程中 A.U2>U1，U2降低 B.U2>U1，U2升高 C.U21000‎ D.实现点火的条件是<1000‎ ‎【答案】BC ‎【解析】根据图乙得到原线圈电压的最大值为5V，所以电压表的示数为：，故A错误，B正确；根据，且，得：实现点火的条件是，故C正确，D错误。故选BC ‎【考点定位】本题考查变压器、交变电流有效值及其相关知识。‎ ‎47.(2014·广东卷·T19)如图所示的电路中，P为滑动变阻器的滑片。保持理想变压器的输入电压不变，闭合电建S，下列说法正确的是 A.P向下滑动时，灯L变亮 B.P向下滑动时，变压器的输出电压不变 C.P向上滑动时，变压器的输入电流减小 39‎ D.P向上滑动时，变压器的输出功率变大 ‎【答案】BD ‎【解析】由于理想变压器输入电压不变，则副线圈电压U2不变，滑片P滑动时，对灯泡电压没有影响，故灯泡亮度不变，则选项A错误；‎ 滑片P下滑，电阻变大，但副线圈电压由原线圈电压决定，则副线圈电压不变，故选项B正确；‎ 滑片P上滑，电阻减小，电流I2增大，则原线圈输入电流I1也增大，故选项C错误；‎ 此时变压器输出功率P2=U2I2将变大，故选项D正确。‎ ‎【考点定位】本题考查变压器原理和电路动态平衡 ‎48.(2014·新课标全国卷Ⅱ)如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2。原线圈通过一理想电流表接正弦交流电源，一个二极管和阻值为R的负载电阻串联后接到副线圈的两端；假设该二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大；用交流电压表测得a、b端和c、d端的电压分别为Uab和Ucd，则 A.Uab∶Ucd=n1∶n2 B.增大负载电阻的阻值R，电流表的读数变小 C.负载电阻的阻值越小，cd间的电压Ucd 越大 D.将二极管短路，电流表的读数加倍 ‎【答案】BD ‎【解析】若变压器初级电压为Uab，则次级电压为；由于二级管的单向导电性使得，故，选项A 错误；增大负载的阻值R，则变压器次级电流减小，则初级电流也减小，即电流表的读数减小，选项B正确；cd间的电压由变压器的初级电压决定，与负载电阻R的大小无关，选项C错误；若二极管短路则，则次级电流会加倍，则初级电流也加倍，选项D 正确。‎ ‎【考点定位】变压器中原副线圈的电压及电流关系；二极管的特性；交流电的有效值。‎ ‎49.(2015·海南卷·T10)如图，一理想变压器原、副线圈匝数比为4：‎ 39‎ ‎1，原线圈与一可变电阻串联后，接入一正弦交流电源；副线圈电路中固定电阻的阻值为R0，负载电阻的阻值R=11R0，是理想电压表；现将负载电阻的阻值减小为R=5R0，保持变压器输入电流不变，此时电压表读数为5.0V，则 A.此时原线圈两端电压的最大值约为34V B.此时原线圈两端电压的最大值约为24V C.原线圈两端原来的电压有效值约为68V D.原线圈两端原来的电压有效值约为48V ‎【答案】AD ‎【解析】A、现将负载电阻的阻值减小为R=5R0，保持变压器输入电流不变，此时电压表的读数为5.0V，根据串并联知识和欧姆定律得副线圈电压，‎ 根据电压与匝数成正比可知，此时原线圈两端电压的有效值U1=4U2=24V，所以此时原线圈两端电压的最大值约为，故A正确，B错误；‎ C、原来副线圈电路中固定电阻的阻值为R0，负载电阻的阻值R=11R0，由于保持变压器输入电流不变，所以输出电流也不变，所以原来副线圈电压，‎ 根据电压与匝数成正比可知，原线圈两端原来的电压有效值约为48V，故C错误，D正确；【考点定位】理想变压器 ‎50.(2014·山东卷)如图，将额定电压为60V的用电器，通过一理想变压器接在正弦交变电源上。闭合开关S后，用电器正常工作，交流电压表和交流电流表(均为理想电表)的示数分别为220V和2.2A。以下判断正确的是 A.变压器输入功率为484W 39‎ B.通过原线圈的电流的有效值为0.6A C.通过副线圈的电流的最大值为2.2A D.变压器原、副线圈的电流匝数比 ‎【答案】BD ‎【解析】变压器为理想变压器，因此输入功率等于输出功率，即，A错误；根据可知，变压器的匝数比为，D正确；根据，可得通过原线圈的电流的有效值，B正确；通过副线圈电流的有效值为，因此通过副线圈电流的最大值为，C错误。‎ ‎【考点定位】变压器，交变电流的有效值 ‎51.(2010·海南卷·T9)如右图，一理想变压器原副线圈匝数之比为4：1 ，原线圈两端接入一正弦交流电源；副线圈电路中R为负载电阻，交流电压表和交流电流表都是理想电表.下列结论正确的是 A.若电压表读数为6V，则输入电压的最大值为V ‎ B.若输入电压不变，副线圈匝数增加到原来的2倍，则电流表的读数减小到原来的一半 C.若输入电压不变，负载电阻的阻值增加到原来的2倍，则输入功率也增加到原来的2倍 D.若保持负载电阻的阻值不变.输入电压增加到原来的2倍，则输出功率增加到原来的4倍 ‎【答案】AD ‎ ‎【解析】若电压表读数为6V，则输入电压为是有效值，因此其最大值为V，A正确；若输入电压不变，副线圈匝数增加到原来的2倍，则输出电压也增加到原来的2倍，电流表示数应增加到原来的2倍，B错；若输入电压不变，负载电阻的阻值增加到原来的2倍，则输出电流减小到原来的一半，输入功率等于输出功率即也减小到原来的一半，C错；若保持负载电阻的阻值不变.输入电压增加到原来的2倍，输出电压增大到原来的2倍，则由可知输出功率增加到原来的4倍，D正确。‎ 39‎ ‎52.(2010·重庆卷·T17)一输入电压为220v，输出电压为36V的变压器副线圈绕环，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，然后将原来线圈接到220v交流电源上，测得新绕线圈的端电压为1V，按理想变压器分析，该变压器烧坏前的原、副线匝数分别为 A.1100，360 B.1100，180‎ C.2200，180 D.2200，360‎ ‎【答案】B ‎【解析】本题考查变压器的工作原理和这一工作关系式。对于理想变压器，不管有几个副线圈，变压器输入和输出电压之比总等于匝数比。因此有关系式，假设副线圈没有烧毁则有，解得，，B项对。‎ ‎53.(2010·浙江卷·T17)某水电站，用总电阻为2.5Ω的输电线输电给‎500km外的用户，其输出电功率是3×106KW。现用500kV电压输电，则下列说法正确的是 A.输电线上输送的电流大小为2×‎‎105A B.输电线上由电阻造成的损失电压为15kV C.若改用5kV电压输电，则输电线上损失的功率为9×108KW D.输电线上损失的功率为，U为输电电压，r为输电线的电阻 ‎【答案】B ‎【解析】本题考查远距离输电问题，考查考生对远距离输电问题基本关系的熟练应用。输电电流，输电线上损失的电压为，A项错误，B项正确；输电线上损失的功率不可能比输出功率还大，C项错误；输电线上损失的功率可以用计算，△U为输电线上的电压降，不是输电电压，D项错误。‎ 39‎ ‎54.(2010·天津卷·T7)为探究理想变压器原、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交流电源上，副线圈连接相同的灯泡L1、L2，电路中分别接了理想交流电压表V1、V2和理想交流电流表A1、A2，导线电阻不计，如图所示。当开关S闭合后 A.A1示数变大，A1与A2示数的比值不变 B.A1示数变大，A1与A2示数的比值变大 C.V2示数变小，V1与V2示数的比值变大 D.V2示数不变，V1与V2示数的比值不变 ‎【答案】AD ‎【解析】本题考查的知识点是理想变压器，根据能量守恒有P1＝P2，又P1＝U1I1，P2＝U2I2，变压器原理，匝数比不变电压比就不会变，且输入电压不变，输出电压U2也不会变，C项错误，当开关闭合输出功率P2增大，则输入功率P1也增大，两个安培表示数都增大，此时二者示数之比等于电压的倒数比，也不变，A、D项正确。‎ ‎55.(2010·福建卷·T13)中国已投产运行的1000kV特高压输电是目前世界上电压最高的输电工程。假设甲、乙两地原来用500kV的起高压输电，输电线上损耗的电功率为P。保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下，现改用100kV特高压输电，若不考虑其他因素的影响，则输电线上损耗的电功率将变为 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】本题考查远距离输电和考生的理解能力。设输送功率为P0，改用1000KV的输电电压后输电线上损失的功率为P’。输送电流为，输电线上损失的功率为， 代入数据得，即，故正确的选项为A。‎ 39‎ ‎56.(2010·山东卷·T19)一理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，为滑动变阻器的触头。下列说法正确的是 A.副线圈输出电压的频率为50Hz B.副线圈输出电压的有效值为31V C.P向右移动时，原、副线圈的电流比减小 D.P向右移动时，变压器的输出功率增加 ‎【答案】AD ‎【解析】本题考查了变压器、正弦交变电流的峰值和有效值，考生的理解和推理能力。变压器不改变电压的频率，副线圈的电压频率等于原线圈中的电压频率为；由可得副线圈中电压的最大值31V，故有效值为V；P向右滑动时，输出电路中电压不变，电阻减小，电流增大，输出功率增大，变压器的输入功率等于输出功率也增大，故正确的选项为AD。‎ ‎57.(2010·江苏卷·T7)在如图多事的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变，随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有 A.升压变压器的输出电压增大 B.降压变压器的输出电压增大 C.输电线上损耗的功率增大 D.输电线上损耗的功率占总功率的比例增大 ‎【答案】CD ‎ ‎【解析】A.应不变，A错误；‎ B.，，，因P变大，I变大，所以U损 39‎ 变大，所以降压变压器初级电压U3变小，B错误；‎ C.，因P变大，所以P损变大，C正确；‎ D.，因P变大，所以比值变大，D正确；‎ 本题选CD。本题考查电能的输送，通常考查电压的变化引起其它变化，本题考查考查功率的变化引起其它变化，有新意。本题难度：中等。‎ ‎58.(2010·全国Ⅱ卷·T19)图中为一理想变压器，其原线圈与一电压有效值不变的交流电源相连：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两端的电压等于其额定电压为止。用表示流过原线圈的电流，I2表示流过灯泡的电流，U2表示灯泡两端的电压，N2表示灯泡消耗的电功率(这里的电流、电压均指有效值：电功率指平均值)。下列4个图中，能够正确反映相应物理量的变化趋势的是 ‎【答案】BC ‎【解析】副线圈是均匀密绕的且滑动头匀速上滑，说明副线圈的匝数在均匀增大，由变压器的变压比得均匀增大(k为单位时间增加的匝数)，故C正确。灯泡两端的电压由零增大时其电阻增大，描绘的伏安特性曲线为B。灯泡的功率先增大的快(电阻小)后增大的慢(电阻大)，故D错误。原线圈功率等于灯泡功率是增大的，所以原线圈电流一定增大，故A错误。‎ ‎59.(2010•广东卷•T19)图7是某种正弦式交变电压的波形图，由图可确定该电压的 39‎ A.周期是0.01s B.最大值是311V C.有效值是220V D.表达式为u=220sin100πt(V)‎ ‎【答案】BC ‎【解析】选项A错误，周期是0.02s；选项D错误，应该用峰值，即正确的表达式应该为u=311sin100πt(V)。‎ ‎60.(2010·四川卷·T19)图甲所示电路中，A1、A2、A3为相同的电流表，C为电容器，电阻R1、R2、R3的阻值相同，线圈L的电阻不计。在某段时间内理想变压器原线圈内磁场的变化如图乙所示，则在t1～t2时间内 A.电流表A1的示数比A2的小 B.电流表A2的示数比A1的小 C.电流表A1和A2的示数相同 D.电流表的示数都不为零 ‎【答案】C ‎【解析】本题主要考查了变压器的原理、电容、电感和电阻对交流电的影响。从图中可知，原线圈中磁场变化率均匀，在副线圈中产生的稳定的电动势，而电容对交流的影响是隔直流通交流。电感是通直流阻交流，所以电流表A1和A2示数相同，选项C正确。而ABD项错误.‎ 非选择题：‎ ‎61.(2011·海南卷)如图，理想变压器原线圈与一10V的交流电源相连，副线圈并联两个小灯泡a和b，小灯泡a的额定功率为0.3W，正常发光时电阻为30，已知两灯泡均正常发光，流过原线圈的电流为0.09A，可计算出原、副线圈的匝数比为_______，流过灯泡b的电流为_______A。‎ 39‎ ‎【答案】10：3 0.2‎ ‎【解析】副线圈两端电压U2等于小灯泡a两端电压Ua，由得，Ua=3V，则原、副线圈的匝数比；流过灯泡a的电流Ia= Ua/ Ra=0.1A，又，得I2=0.3A。流过灯泡b的电流Ib= I2- Ia=0.3A-0.1A=0.2A ‎【考点定位】理想变压器 ‎62.(2012·安徽卷)图1是交流发电机模型示意图。在磁感应强度为的匀强磁场中，有一矩形线图abcd可绕线圈平面内垂直于磁感线的轴OO’转动，由线圈引起的导线ae和df分别与两个跟线圈一起绕OO’转动的金属圈环相连接，金属圈环又分别与两个固定的电刷保持滑动接触，这样矩形线圈在转动中就可以保持和外电话电阻形成闭合电路。图2是线圈的住视图，导线ab和cd分别用它们的横截面来表示。已知ab长度为L1，bc长度为L2，线圈以恒定角速度ω逆时针转动。(只考虑单匝线圈)‎ ‎(1)线圈平面处于中性面位置时开始计时，试推导t时刻整个线圈中的感应电动势e1的表达式；‎ ‎(2)线圈平面处于与中性面成φ0夹角位置时开始计时，如图3所示，试写出t时刻整个线圈中的感应电动势e2的表达式；‎ ‎(3)若线圈电阻为r，求线圈每转动一周电阻R上产生的焦耳热。(其它电阻均不计)‎ ‎【答案】(1)；(2)；(3)‎ 39‎ ‎【解析】(1)矩形线圈abcd转动过程中，只有ab和cd切割磁感线，设ab和cd的转动速度为v，则在t时刻，导线ab和cd因切割磁感线而产生的感应电动势均为，由图可知，则整个线圈的感应电动势为。‎ ‎(2)当线圈由图3位置开始运动时，在t时刻整个线圈的感应电动势为 ‎。‎ ‎(3)由闭合电路欧姆定律可知，这里的E为线圈产生的电动势的有效值，则线圈转动一周在R上产生的焦耳热为，其中，于是。‎ ‎【考点定位】此题考查交变电流的相关知识。‎ ‎63.(2012·江苏卷)某兴趣小组设计了一种发电装置，如图所示. 在磁极和圆柱状铁芯之间形成的两磁场区域的圆心角琢均为49仔，磁场均沿半径方向. 匝数为N的矩形线圈abcd的边长ab =cd =、bc =ad=2. 线圈以角速度棕绕中心轴匀速转动，bc和ad边同时进入磁场. 在磁场中，两条边所经过处的磁感应强度大小均为B、方向始终与两边的运动方向垂直。线圈的总电阻为r，外接电阻为R。求：‎ ‎(1)线圈切割磁感线时，感应电动势的大小Em；‎ ‎(2)线圈切割磁感线时，bc边所受安培力的大小F；‎ ‎(3)外接电阻上电流的有效值I。‎ ‎【答案】(1) (2)(3) ‎ ‎【解析】(1)边的运动速度 ，感应电动势 ，解得 39‎ ‎(2)电流 安培力 解得 ‎ ‎(3)一个周期内，通电时间 ‎ R 上消耗的电能 且 解得 ‎ ‎【考点定位】本题考查电磁感应、交流电及其相关知识 39‎