1、一、选择题1(2014绵阳质检)如图所示,实验室一台手摇交流发电机,内阻r1.0 ,外接R9.0 的电阻。闭合开关S,当发电机转子以某一转速匀速转动时,产生的电动势e10sin 10t(V),则()A该交变电流的频率为10 HzB该电动势的有效值为10 VC外接电阻R所消耗的电功率为10 WD电路中理想交流电流表的示数为1.0 A2(2014江苏高考)远距离输电的原理图如图所示,升压变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2,电压分别为U1、U2,电流分别为I1、I2,输电线上的电阻为R。变压器为理想变压器,则下列关系式中正确的是()A. BI2CI1U1IR DI1U1I2U23如图甲所示为一个
2、小型电风扇的电路简图,其中理想变压器的原、副线圈匝数之比n1n2101,接线柱a、b接上一个正弦交变电源,电压随时间变化规律如图乙所示,输出端接有额定电压均为12 V的灯泡和风扇电动机,电动机线圈电阻r2 。接通电源后,灯泡正常发光,风扇正常工作,则()A电阻R两端的电压是8 VB通过风扇电动机的电流是6 AC通过灯泡的交流电频率是100 HzD风扇突然卡住的瞬间,灯泡变暗4如图所示的电路中,电源电动势为E、内阻为r,两平行金属板间有匀强磁场。开关S闭合后,当滑动变阻器滑片位于图示位置时,一带电粒子恰好以速度v匀速穿过两板。若不计重力,下列说法不正确的是()A如果将开关断开,粒子将继续沿直线运
3、动B保持开关闭合,将a极板向下移动一点,粒子可能向上偏转C保持开关闭合,将滑片P向上滑动一点,粒子将可能从下极板边缘射出D保持开关闭合,将滑片P向下滑动一点,粒子将可能从下极板边缘射出5(2014福建高考)如图所示为模拟远距离输电实验电路图,两理想变压器的匝数n1n4n2n3,四根模拟输电线的电阻R1、R2、R3、R4的阻值均为R,A1、A2为相同的理想交流电流表,L1、L2为相同的小灯泡,灯丝电阻RL2R,忽略灯丝电阻随温度的变化。当A、B端接入低压交流电源时()AA1、A2两表的示数相同BL1、L2两灯泡的亮度相同CR1消耗的功率大于R3消耗的功率DR2两端的电压小于R4两端的电压6(20
4、14山东高考) 如图所示,将额定电压为60 V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220 V和2.2 A。以下判断正确的是()A变压器输入功率为484 WB通过原线圈的电流的有效值为0.6 AC通过副线圈的电流的最大值为2.2 AD变压器原、副线圈匝数比n1n21137(2014广元质检)如图所示电路中,开关闭合稳定后,某时刻理想电压表和电流表的读数都突然增大,造成这一现象的原因是电阻元件发生短路或断路故障,则可能出现了下列哪种故障() AR1断路 BR1短路CR2断路 DR3短路8(2014四川名校联考
5、)如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比n1n241,原线圈接图乙所示的正弦交流电,副线圈与理想电压表、理想电流表、热敏电阻RT(阻值随温度的升高而减小)及报警器P组成闭合电路,回路中电流增大到一定值时报警器P将发出警报声。则以下判断正确的是() A变压器副线圈中交流电压的瞬时表达式u9sin 100t(V)B电压表示数为9 VCRT处温度升高到一定值时,报警器P将会发出警报声DRT处温度升高时,变压器的输入功率变小二、非选择题9如图所示,边长为l的正方形线圈abcd的匝数为n,线圈电阻为r,外电路的电阻为R,ab的中点和cd的中点的连线OO恰好位于匀强磁场中的边界上,磁感应强度为B,现在线
6、圈以OO为轴,以角速度匀速转动,求: (1)闭合电路中电流瞬时值的表达式;(2)线圈从图示位置转过90的过程中电阻R上产生的热量;(3)线圈从图示位置转过90的过程中电阻R上通过的电荷量;(4)电阻R上的最大电压。10.发电机的端电压为220 V,输出电功率为44 kW,输电导线的电阻为0.2 ,如果用初、次级线圈匝数之比为110的升压变压器升压,经输电线路后,再用初、次级线圈匝数比为101的降压变压器降压供给用户。(1)画出全过程的线路图;(2)求用户得到的电压和功率;(3)若不经过变压而直接送到用户,求用户得到的功率和电压。1解析:选D因e10sin 10t(V),故10 rad/s,f5
7、 Hz,A错误;Em10 V,故其有效值E10 V,B错误;交流电表的示数及功率的计算均要用有效值,因此电路中的示数I1.0 A,D正确;外接电阻R所消耗功率为PI2R1.029 W9 W,C错误。2解析:选D根据变压器的工作原理可知,A错误;因U2、I2、R不满足欧姆定律公式中物理量之间的对应关系,B错误;U1I1U2I2,但U2I2IR,C错误,D正确。3解析:选D变压器输入电压220 V,输出电压22 V,灯泡正常发光,风扇正常工作,电阻R两端的电压是22 V12 V10 V,A错误;通过风扇电动机的电流一定小于6 A,通过灯泡的交流电频率是50 Hz,B、C错误;风扇突然卡住的瞬间,电
8、风扇中电流增大,灯泡中电流减小,灯泡变暗,D正确。4解析:选A 将开关断开,电容器将通过滑动变阻器放电,a、b板间的场强逐渐减小到零,所以粒子受到的洛伦兹力大于电场力,粒子将发生偏转,A错误;保持开关闭合,电容器两端电压不变,将a极板向下移动一点,由E知两极板之间电场强度增大,粒子所受电场力增大,它可能向上偏转,B正确;保持开关闭合,将滑片P向上滑动一点,平行金属板间电压降低,由FqE知粒子所受电场力小于洛伦兹力,若粒子带负电,粒子将可能从下极板边缘射出,C正确;保持开关闭合,将滑片P向下滑动一点,平行金属板间电压升高,粒子所受电场力大于洛伦兹力;若粒子带正电,它将可能从下极板边缘射出,D正确
9、。5解析:选D远距离输电过程中,应用高压输电能够减小输电线上的功率损失,R1消耗的功率小于R3消耗的功率,C错;而比较两个不同输电回路,输电线电阻相同,由P损I22R可知,A1示数小于A2示数,A错;根据欧姆定律可知,R2两端电压小于R4两端电压,D正确;由于输电线上损失电压不同,故两灯泡两端电压不同,故亮度不同,B错。6解析:选BD由题意知U1220 V,U260 V,I22.2 A,则由P1P2U2I2,解得n1n2113,I10.6 A,P1132 W,B、D正确,A错误;由于电流表显示的是有效值,因此通过副线圈电流的最大值为2.2 A,C错误;7解析:选AD若R1断路,则外电压增大,电
10、压表、电流表的读数均增大;若R1短路,则两电表读数应为零;若R2断路,则电流表读数减小至接近零,电压表读数增大;若R3短路,回路的总电阻减小,由闭合电路欧姆定律I得干路的总电流增大,所以UEIr,电源的外电压减小,通过R1的电流减小;因II1I2,所以通过电流表支路的电流增大,故电压表和电流表的读数都突然增大,A、D正确。8解析:选AC由图乙知原线圈输入电压的峰值U136 V,由变压器变压公式知,变压器副线圈输出电压为9 V,副线圈中交流电压的瞬时表达式u9sin 100t(V),A正确;电压表示数小于9 V,B错误;RT处温度升高到一定值时,热敏电阻RT减小到一定值,回路中电流增加到一定值时
11、报警器P将会发出警报声,C正确;RT处温度升高时,变压器输出电流增大,变压器的输入功率增大,D错误。9解析:(1)线圈转动时,总有一条边切割磁感线,且ad边和bc边转动的线速度大小相等,当线圈平行于磁场时,产生的感应电动势最大,为EmnBlvnBllnBl2由闭合电路欧姆定律可知电路中电流的最大值Im以图示位置,即中性面作为计时起点,流过R的电流表达式iImsin tsin t(2)在线圈由图示位置匀速转过90的过程中,用有效值来计算电阻R上产生的热量QI2R其中I,T即QI2R (3)在转过90的过程中感应电动势的平均值n流过R的平均电流 所以流过R的电荷量q (4)由部分电路欧姆定律可知电
12、阻R上的最大电压UmImR 答案:(1)isin t(2) (3)(4)10. 解析:(1)线路图如图所示。 (2)升压变压器次级线圈的输出电压U2U12 200 V设升压变压器初级线圈输入电流I1,由PU1I1得I1 A200 A所以升压变压器次级线圈输出电流I2I120 A输电线路上的电压损失和功率损失分别为URI2R4 VPRIR0.08 kW加到降压变压器初级线圈上的输入电流和电压分别为I3I220 AU3U2UR2 196 V降压变压器的输出电压和电流分别为U4U3219.6 VI4I3200 A用户得到的功率 P4U4I443.92 kW(3)若不采用高压输电,线路损失电压为URI1R40 V用户得到的电压UU1 UR180 V用户得到的功率为PUI136 kW答案:(1)见解析图(2)219.6 V43.92 kW (3)36 kW180 V