1、专题四 电路与电磁感应第8讲直流与交流电路一、单项选择题1. 如图4821所示，电源电动势为E、内阻为r，合上开关S后各电灯都能发光若某一时刻电灯L1的灯丝断了(此时其余各电灯均不会被烧毁)，则下列判断正确的是()图4821AL2、L4变亮，L3变暗BL2、L3变亮，L4变暗CL3变亮，L2、L4变暗DL3、L4变亮，L2变暗解析电灯L1的灯丝断了，整个电路的外电阻增大，路端电压增大，L4变亮，L3变暗，L2变亮，选项A正确答案A2为了减少输电线路中电能损失，发电厂发出的电通常是经过变电所升压后通过远距离输送，再经变电所将高压变为低压某变电所将电压u011 000sin 100t(V)的交流电
2、降为220 V供居民小区用电，则变电所变压器()A原、副线圈匝数比为501B副线圈中电流的频率是100 HzC原线圈的导线比副线圈的要粗D输入原线圈的电流等于居民小区各用电器电流的总和答案A3(2012海南单科，4)如图4822，理想变压器原、副线圈匝数比为201，两个标有“12 V，6 W”的小灯泡并联在 副线圈的两端当两灯泡都正常工作时，原线圈电路中电压表和电流表(可视为理想的)的示数分别是()图4822A120 V,0.10 A B240 V,0.025 AC120 V,0.05 A D240 V,0.05 A解析副线圈电压U212 V，由得U1240 V，副线圈中电流I221 A，由得
3、I10.05 A.答案D4一理想变压器原、副线圈匝数比n1n2115，原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u随时间t的变化规律如图4823所示，副线圈仅接入一个10 的电阻，则()图4823A流过电阻的最大电流是20 AB与电阻并联的电压表的示数是141 VC变压器的输入功率是1103 WD在交变电流变化的一个周期内，电阻产生的焦耳热是2103 J解析由图象知，输入电压的最大值为220 V，周期为0.02 s，由电压与匝数比的关系知，输出电压最大值为100 V，流过电阻的电流最大值为10 A，输出电压有效值为100 V，电压表示数为100 V，电流有效值为10 A，输出功率为1 000 W，电阻
4、在一个周期内产生的焦耳热为20 J，故A、B、D错误，C正确答案C5在某交变电流电路中，有一个正在工作的理想变压器，如图4824所示它的原线圈匝数n1600匝，交流电源的电动势e311sin(100t)V(不考虑其内阻)，电压表和电流表对电路的影响可忽略不计，原线圈串联一个额定电流为0.2 A的保险丝，副线圈匝数n2120匝，为保证保险丝不被烧断，则()图4824A负载功率不能超过62 WB副线圈电流最大值不能超过1 AC副线圈电路中的电阻R不能小于44 D副线圈电路中电压表的读数为62 V解析由得U244 V，D错；由得I21 A，所以负载功率最大为P2U2I244 W，A错；副线圈中的电流
5、最大值为ImI2 A，故B错；由R得R44 ，C对答案C6. 如图4825，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3为定值电阻，S0、S为开关，V与A分别为电压表和电流表初始时S0与S均闭合，现将S断开，则()图4825AV的读数变大，A的读数变小BV的读数变小，A的读数变大CV的读数变小，A的读数变小DV的读数变大，A的读数变大解析将S断开后，闭合电路的总电阻增大，根据闭合电路的欧姆定律可得：I，干路电流I减小，路端电压UEIr变大，电阻R3两端的电压U3EI(R1r)增大，通过电阻R3的电流I3变大，选项D正确，A、B、C错误答案D二、多项选择题7. 如图4826所示，理想变压器原、副线圈
6、匝数比为21.电池和交变电源的电动势都为6 V，内阻均不计下列说法正确的是()图4826AS与a接通的瞬间，R中无感应电流BS与a接通稳定后，R两端的电压为0CS与b接通稳定后，R两端的电压为3 VDS与b接通稳定后，原、副线圈中电流的频率之比为21解析S与a接通的瞬间，副线圈有瞬间的感应电流，A错误；S与a接通稳定后，理想变压器的原线圈电流稳定不变，副线圈电压为零，B正确；S与b接通稳定后，根据U1U2n1n2可得R两端的电压为3 V，C正确；原、副线圈的频率相同，D错误答案BC8. 如图4827所示，一理想变压器的原线圈匝数为n1，连接一理想电流表；副线圈接入电路的匝数n2可以通过滑动触头
7、Q调节，副线圈接有灯泡L和光敏电阻R(光照加强时，R的阻值会减小)，则()图4827A原、副线圈电流之比为n1n2B只使Q向上滑动，灯泡变亮C只加强光照，电流表读数增大D只加强光照，原线圈的输入功率减小解析对理想变压器有U1I1U2I2，又，所以I1I2n2n1，故选项A错误；只使Q向上滑动，副线圈匝数增加，输出电压增大，灯泡变亮，选项B正确；只加强光照时，R的阻值变小，输出功率增大，原线圈电流增大，即电流表读数增大，选项C正确、D错误答案BC9如图4828所示是通过街头变压器降压给用户供电的示意图输入电压是市区电网的电压，负载变化时输入电压不会有大的波动输出电压通过输电线输送给用户，每条输电
8、线总电阻用R0表示当负载增加时，则()图4828A电压表的读数减小B电流表的读数减小C电流表的读数减小D电压表、的读数之差增大解析输入电压是市区电网的电压，不随负载增加而变化，变压器原副线圈的匝数不变，由变压器的原理，可得电压表的示数U2保持不变，当负载增加时，意味着并联了更多的用电器，即负载的总阻值减小，而I2，所以副线圈电流增大，即电流表的示数增大，根据变压器的原理P出P入，即U2I2U1I1，由于输出功率增大，输入电流I1增大，选项B、C错误；由于输电导线与负载串联，随负载阻值减小电流增大，导线R0上的电压U0I2R0增大，所以负载的电压U载U2U0减小，即电压表的示数减小，选项A正确；
9、电压表与电压表示数之差为导线上的电压，即U0I22R0变大，选项D正确答案AD10. 如图4829所示的正方形线框abcd边长为L，每边电阻均为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕cd轴以角速度匀速转动，c、d两点与外电路相连，外电路中连接一定值电阻r，则下列说法中正确的是()图4829A此线圈产生的电流为恒定电流B此线圈产生的电流为交变电流C当S断开时，电压表的示数为BL2D当S闭合时，电流表的示数为解析本题考查的是交变电流，意在考查学生对交变电流的产生的理解以及对电路的识别本题产生的电流是交变电流，eBL2cos t，电动势有效值EBL2；当S断开时，ab、bc、ad三边的电阻之和为电源内阻
10、，cd边为外电阻，电压表的示数为cd两端电压，即BL2；S闭合后，ab、bc、ad三边的电阻之和为电源内阻，cd边与定值电阻并联作为外电阻，电流I，电流表的示数为，故B、D选项正确答案BD三、非选择题11某电站输送电压为U6 000 V，输送功率为P500 kW，这时安装在输电线路的起点和终点的电能表一昼夜里读数相差4 800 kWh(即4 800度电)，试求：(1)输电线的电阻；(2)若要使输电损失的功率降到输送功率的2%，电站应使用多高的电压向外输电？解析(1)因为两地的电能表读数之差即为线路损失的电能，由此可求线路损失的功率：P损200 kW又由P损I2R2R得：RU26 0002 28
11、.8 .(2)要使输电损失的功率降到输送功率的2%，则有P损500 kW2%10 kW由上面的式子可知UP 500 000 V2.68104 V.答案(1)28.8 (2)2.68104 V12交流发电机的原理如图4830甲所示，闭合的矩形线圈放在匀强磁场中，绕OO轴匀速转动，在线圈中产生的交变电流随时间变化的图象如图4830乙所示，已知线圈的电阻为R2.0 ，求： 图4830(1)通过线圈导线的任一个横截面的电流的最大值是多少？(2)矩形线圈转动的周期是多少？(3)线圈电阻上产生的电热功率是多少？(4)保持线圈匀速运动，1 min内外界对线圈做的功是多少？解析(1)由it图可知通过线圈导线的任一个横截面的电流的最大值Im2.0 A.(2)矩形线圈转动的周期T4.0103 s.(3)有效值I，线圈电阻上产生的电热功率为PI2RR4 W.(4)外界对线圈做功转化为电热，1分钟内外界对线圈做的功WPt240 J.答案(1)2.0 A(2)4.0103 s(3)4 W(4)240 J