1、2020届高考物理二轮复习选择题特训练习（9）交变电流和理想变压器1、两矩形线圈分别在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动,线圈中产生的感应电动势e随时间t的变化关系分别如图中甲、乙所示,则下列说法正确的是( )A.两交变电流的频率之比f甲:f乙=1:2B.两交变电流的电动势有效值之比E甲:E乙=3:1C.t=1s时,两线圈中的磁通量的变化率均为零D.t=1s时,两线圈均处在与中性面垂直的位置上2、如图甲所示,的电阻中有如图乙所示的电流通过,则电压表的示数为( )A.B.C.D.3、将如图甲所示的不完整正弦交流电接在图乙所示的理想变压器的a、b两端。理想变压器的原、副线圈匝数之比为5:1,所接电
2、表均为理想电表,副线圈回路中两个电阻的阻值均为R=11,开关S处于断开状态,下列说法正确的是( )A.电流表的示数为1.6AB.电压表的示数为22VC.a、b端的输入功率为88WD.若闭合开关S,电压表的示数将变为22V4、如图甲所示,先后用不同的交流电源给同一灯泡供电。第一次灯泡两端的电压随时间按正弦规律变化,如图乙所示;第二次灯泡两端的电压变化规律如图丙所示。若乙、丙图中的所表示的电压、周期的值是相等的,下列说法正确的是( )A.第一次灯泡两端电压的有效值为B.第二次灯泡两端电压的有效值为C.第一次和第二次灯泡的电功率之比为1:5D.第一次和第二次灯泡的电功率之比为2:95、如图所示,某交
3、流发电机的线圈共n匝,面积为S,内阻为r,线圈两端与电阻构成闭合回路.当线圈在磁感应强度为的匀强磁场中,以角速度绕轴匀速转动时,下列说法正确的是( )A.线圈产生的感应电动势的有效值B.从图示位置转过90的过程中,通过电阻R横截面的电荷量C.线圈经过中性面时,感应电流达到最大值D.线圈中的电流每经过时间方向改变一次6、如图所示,理想变压器原、副线圈匝数比为3:1,原线圈电路中有定值电阻R,副线圈电路中有相同的定值电阻R和滑动变阻器串联,a、b两端接正弦交变电压,则在滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中( )A.电路中消耗的总功率逐渐减小B.副线圈中的电流在增大,原线圈中的电流在减小C.原、副线圈
4、电路中的两定值电阻R消耗的功率之比不变D.副线圈两端电压保持不变7、如图所示,两只相同的灯泡,分别接在理想变压器的原、副线圈上(灯泡电阻不随温度变化),已知原、 副线圈的匝数比,则( )A.灯泡A、B两端的电压之比为B.通过A、B灯泡的电流之比为 C.灯泡A、B消耗的功率之比为D.灯泡A、B消耗的功率之比为8、一个匝数为100匝,电阻为0.5的闭合线圈处于某一磁场中,磁场方向垂直于线圈平面,从某时刻起穿过线圈的磁通量按图示规律变化.则线圈中产生交变电流的有效值为( )A. B. C. D. 9、如图甲所示,一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动.线圈内磁通量随时间t的变化如图乙所
5、示,则下列说法中正确的是( )A.时刻线圈中的感应电动势最大B.时刻的速度方向与磁场方向垂直C.时刻线圈平面与中性面重合D.时刻线圈中感应电流的方向相同10、图甲所示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,A为交流电流表,线圈绕垂直于磁场方向的水平轴沿逆时针方向匀速转动,从图示位置开始计时,产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示,以下说法正确的是( )A.电流表的示数为10AB.线圈转动的角速度为50rad/sC.时线圈平面与磁场方向平行D.时电阻R中电流的方向自右向左11、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,产生的交变电动势
6、的图象如图乙所示,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311VD.线框产生的交变电动势频率为100Hz12、如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为1：2，原线圈接交流电压u10sin20t（V）。下列说法正确的有（ ） A交流电压的周期为0.1sB电压表V示数为14.1VCP向上滑动时，电压表V示数将变小DP向上滑动时，电流表A示数将变小13、如图所示,导线框与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,线框两端接入图示电路,其中长为长为,线框c、d绕过的轴以恒定的角速度匀速转动,开关S断开时,额定功率为P、电阻恒为R的
7、灯泡正常发光,理想电流表示数为I,线框电阻不计,下列说法正确的是( )A.闭合开关S前、后,电流表的示数保持不变B.线框转动的角速度为C.变压器原、副线圈的匝数比为D.线框从图中位置转过时,感应电动势的瞬时值 答案以及解析1答案及解析：答案：C解析：由题图可知,甲的周期为1s,乙的周期为2s,周期和频率互为倒数，所以选项A错误;根据峰值和有效值之间的关系,可知甲的有效值为,乙的有效值为,所以E甲:E乙=1:3,选项B错误;t =1s时,甲、乙瞬时电压为零,磁通量的变化率为零,此时线圈处于中性面位置,选项C正确,D错误. 2答案及解析：答案：C解析：电压表的示数为有效值,根据图乙求电阻R中电流的
8、有效值I,有,故。根据欧姆定律,有,故选C。 3答案及解析：答案：C解析：设图甲电流的周期为T,根据电流的热效应有,解得,根据变压器电压与线圈匝数之间的关系可得,副线圈两端的电压为,电压表的示数为,故B错误;开关S断开时,副线圈中的电流为,根据电流与线圈匝数之间的关系可知,电流表示数,故A错误;a、b端的输入功率,故C正确;开关S闭合后,电压表示数不变,仍为,故D错误。 4答案及解析：答案：AC解析：第一次灯泡两端电压的有效值为,设第二次电压的有效值为,根据有效值的定义,有,解得,故A正确,B错误。由功率得,第一次和第二次灯泡的电功率之比为。故C正确,D错误。 5答案及解析：答案：AD解析：线
9、圈中产生的感应电动势的最大值是,正弦交流电,则感应电动势的有效值,A正确;从图示位置转过90的过程中,通过电阻横截面的电荷量,而平均感应电流,平均感应电动势,故,而线圈从图示位置转过90的过程中,磁通量的变化量大小,可得,B错误;线圈经过中性面时,磁通量最大,但磁通量的变化率最小,因此感应电动势最小,故感应电流达到最小值,C错误;交变电流周期为,个周期内线圈中电流方向改变2次,则线圈中的电流每经过时间方向改变一次,D正确. 6答案及解析：答案：C解析：滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中,副线圈电路中总电阻减小,副线圈中电流增大,根据可知原线圈中电流也增大,故B错误;根据P=EI1可知,电路中消
10、耗的总功率在增大,故A错误;根据P=I2R可知,原、副线圈电路中的两定值电阻R消耗的功率之比为1:9不变,故C正确;由U1=E-I1R可知变压器的输入电压减小,根据可知副线圈两端电压减小,故D错误. 7答案及解析：答案：BD解析：通过A、B灯泡的电流分别为变压器原、副线圈中的电流,B正确;因为两只灯泡相同,所以灯泡两端的电压比等于电流比,故,A错误;因为两只灯泡相同,消耗的功率比等于电流的平方比,所以,C错误,D正确。 8答案及解析：答案：B解析：01s内的磁通量变化率为：，则感应电动势，11.2s内的磁通量变化率为：，则感应电动势对一个定值电阻，在一个周期内产生的热量：，根据有交流电有效值的
11、定义：得：，故ACD错误，B正确；故选：B 9答案及解析：答案：BC解析：时刻穿过线圈的磁通量最大,此时磁通量的变化率等于零,感应电动势为零,故A错误;时刻磁通量为零,线圈平面与磁场方向平行,的速度方向与磁场方向垂直,故B正确;时刻穿过线圈的磁通量最大,此时线圈平面与中性面重合,故C正确;时刻穿过线圈的磁通量最大,此时磁通童的变化率等于零,没有感应电流,故D错误。 10答案及解析：答案：BC解析：电流表的示数为交变电流的有效值,为,选项A正确;线圈转动的角速度为,选项B错误;时感应电流最大,故线圈平面与磁场方向平行,选项C正确;根据右手定则可知,时电阻R中电流的方向自左向右,选项D错误。 11
12、答案及解析：答案：B解析： 12答案及解析：答案：AB解析：A、根据公式知交流电频率为，所以周期，故A正确；B、原线圈接的正弦交流电，由题知最大电压有效值为，根据电压之比等于匝数之比得：副线圈电压为，故B正确；C、P向上滑动时，阻值增大，但不会影响输入电压值，所以电压表V示数不变，电流表的示数仍为零，故CD错误；故选：AB。 13答案及解析：答案：CD解析：闭合开关S后,副线圈中电阻减小,电压不变,输出功率变大,输入功率变大,输入电压不变,电流表的示数变大,故A错误;S断开时,原线圈输入功率为P,原线圈两端电压的有效值为,最大值为,由于,所以线框转动的角速度,故B错误;S断开时,副线圈中的电流,原、副线圈匝数之比等于电流的反比,有,故C正确;线框从中性面开始转动,所以感应电动势瞬时值表达式为,当转过时,感应电动势的瞬时值为,故D正确.
