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- 2021-05-13 发布
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终极猜想二十二 对交变电流和变压器及远距离输电的考查
(本卷共7小题,满分60分.建议时间:30分钟 )
命题专家寄语
交变电流部分每年的考查一般不会太难,以中低档题目为主,题型多以选择题出现,考查的重点一般是交变电流的有效值、交变电流的图象、远距离输电的基本规律等.
六十八、交变电流的规律
1.如图1所示,导体棒ab两个端点分别搭接在两个竖直放置、电阻不计、半径相等的金属圆环上,圆环通过电刷与导线c、d相接.c、d两个端点接在匝数比n1∶n2=10∶1的变压器原线圈两端,变压器副线圈接一滑动变阻器R0.匀强磁场的磁感应强度为B,方向竖直向下,导体棒ab长为l(电阻不计),绕与ab平行的水平轴(也是两圆环的中心轴)OO′以角速度ω匀速转动.如果滑动变阻器的阻值为R时,通过电流表的电流为I,则( ).
图1
A.滑动变阻器上消耗的功率为P=10I2R
B.变压器原线圈两端的电压U1=10IR
C.取ab在环的最低端时t=0,则导体棒ab中感应电流的表达式是i=Isin ωt
D.ab沿环转动过程中受到的最大安培力F=BIl
图2
2.(2012·湖南高三联考)如图2所示,水平铜盘半径为r,置于磁感应强度为B,方向竖直向下的匀强磁场中,铜盘绕通过圆盘中心的竖直轴以角速度ω
做匀速圆周运动,铜盘的边缘及中心处分别通过滑动变阻器R1与理想变压器的原线圈相连,该理想变压器原、副线圈的匝数比为n∶1,变压器的副线圈与电阻为R2的负载相连,则( ).
A.变压器原线圈两端的电压为
B.若R1不变时,通过负载R2的电流强度为0
C.若R1不变时,变压器的副线圈磁通量为0
D.若R1变化时,通过负载R2的电流强度为通过R1电流的
六十九、变压器原理
3.某理想变压器原、副线圈的匝数比如图3所示.负载中每个电阻均为110 Ω.若输入电压为220 V,则输入电流和功率分别是( ).
A.5 A,1 100 W B.5 A,880 W
图3
C.4 A,1 100 W D.4 A,880 W
4.如图4所示,电路中的变压器为理想变压器,S为单刀双掷开关,P是滑动变阻器R的滑动触头,U1为加在原线圈两端的交变电压,I0、I1分别为原线圈和副线圈中的电流,下列说法正确的是( ).
图4
A.保持P的位置及U不变,S由b切换到a,则R上消耗的功率减小
B.保持P的位置及U不变,S由a切换到b,则I1减小
C.保持P的位置及U不变,S由b切换到a,则I1增大
D.保持U不变,S接b端,将P向上滑动,则I1减小
七十、电能的传输
图5
5.2012年入春以来,云南省部分地区出现严重旱情,导致大面积农作物受灾,大量群众饮水困难.目前旱情仍在继续.为帮助灾区抗旱,电力部门加大了对灾区的电力供应.如图5所示,发电厂的输出电压和输电线的电阻、变压器不变,若发电厂增大输出功率,则下列说法正确的是( ).
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减小
七十一、综合应用
图6
6.如图6所示,T为理想变压器,A1、A2为理想交流电流表,V1、V2为理想交流电压表,R1、R2为定值电阻,R3为光敏电阻(光照增强,电阻减小),原线圈两端接恒压正弦交流电源,当光照增强时( ).
A.电压表V1示数变小
B.电压表V2示数变大
C.电流表A1示数变大
D.电流表A2示数变大
7.如图7所示,图(a)中的变压器是一理想变压器,其输出端输出电压信号如图(b)所示(图线为正弦曲线),电路中电阻R=55 Ω,图中交流电流表、交流电压表为理想电表,其中电流表A1与电流表A2的读数之比为1∶4,下列说法中正确的是( ).
图7
A.电压表V1的示数为880 V
B.电压表V2的示数为220 V
C.原线圈输入功率为220 W
D.原线圈中交变电压的频率为100 Hz
参考答案
【终极猜想二十二】
1.D [由于电流表示数为有效值,由=可知I2=10I,故P=100I2R,选项A错误;变压器原线圈两端电压为U1=×10IR=100IR,选项B错误;从最低点开始计时,则导体棒中感应电流的瞬时值的表达式为i=Icos ωt,选项C错误;导体棒中电流最大值为I,所以F=BIl,选项D正确.]
2.B [水平铜盘做匀速圆周运动,半径切割磁感线产生恒定的感应电动势相当于电源.当R1不变时变压器原线圈所加的是恒定电压,副线圈中的磁通量一定,磁通量的变化量为零,故其输出电压为零,分析可知A、C错,B对;当R1变化时,原线圈所加的不是交流电压,其原、副线圈的电流关系不确定,故D错 .]
3.A [当两电阻串联时,总电阻为2R,此时两端的电压为440 V,所以P1= W=880 W,而P2= W=220 W,所以P=P1+P2=1 100 W,I==5 A.]
4.BC
5.C [发电厂的输出电压不变,则升压变压器的输出电压不变,A项错;发电厂输出功率增大,则输电线中电流增大,导线上损耗功率和损耗电压增大,降压变压器的输入、输出电压减小,B错、C对;输电线上损耗的功率与总功率的比值为=,该比值随电流的增大而增大,D项错.]
6.CD [变压器的输入电压一定,则输出电压不变,电压表V1的示数不变,A选项错;当入射光增强时,光敏电阻R3的阻值迅速减小,变压器的负载总阻值减小,则由P出==IR总知,变压器的输出功率增加了,电流表A2的示数变大了,D选项对;再由P入=U×I1=P出知,电流表A1的示数变大,C选项对;变压器的输出电压不变,而R1两端的电压增加了,则电压表V2的示数变小,B选项错.]
7.A [由图(b)可知交流电的有效值为220 V,电压表V2测副线圈两端电压,故示数为220 V,B错;交流电的周期为0.02 s,频率为50 Hz,D错;根据U1I1
=U2I2得:U1=880 V,A对;副线圈的输出功率为=880 W,等于原线圈的输入功率,故C错.]