2020届二轮复习专题四第8讲　恒定电流与交变电流课件（52张） 52页

第 8 讲 恒定电流与交变电流 总纲目录 考点一 直流电路问题 考点二 交变电流的分析与计算 考点三 理想变压器问题 考点一　直流电路问题 1.(2019课标Ⅰ,17,6分)如图,等边三角形线框 LMN 由三根相同的导体棒连接 而成,固定于匀强磁场中,线框平面与磁感应强度方向垂直,线框顶点 M 、 N 与 直流电源两端相接。已知导体棒 MN 受到的安培 力大小为 F ,则线框 LMN 受到的安培力的大小为   (　 B 　) A.2 F 　    B.1.5 F 　    C.0.5 F 　    D.0 答案     B　本题考查安培力及考生应用数学知识解决物理问题的能力,体现 了核心素养中的模型建构要素。 设三根相同的导体棒的电阻均为 R ,长度均为 l ,其中 ML 和 LN 为串联关系,总电 阻为2 R 。由并联电路特点可知,通过 MN 的电流为通过 ML 和 LN 中的电流的两 倍,若 MN 受到的安培力 F = BIl ,则 ML 和 LN 受到的安培力的合力 F 1 =   , MN 受到 的安培力与 ML 和 LN 受到的安培力的合力的方向相同,故线框受到的安培力 为 F 合 = F + F 1 =1.5 F ,故选B。 2.(2016课标Ⅱ,17,6分)阻值相等的四个电阻、电容器 C 及电池 E (内阻可忽略) 连接成如图所示电路。开关S断开且电流稳定时, C 所带的电荷量为 Q 1 ;闭合 开关S,电流再次稳定后, C 所带的电荷量为 Q 2 。 Q 1 与 Q 2 的比值为   (　 C 　)   A.   　    B.   　    C.   　    D.   答案     C　当开关S断开时等效电路如图1所示,电容器 C 两端的电压 U =   E ,所 带的电荷量 Q 1 = CU =   CE ;当开关S闭合时等效电路如图2所示,电容器 C 两端 的电压 U '=   E ,所带的电荷量 Q 2 =   CE 。所以   =   ,C项正确。   图1 图 2 1.闭合电路动态分析的两种常用方法 (1)程序分析法:流程如下 R     I 总     U 内     U 外       (2)利用结论法:即“串反并同”法 ①“串反”——即某一电阻增大(减小)时,与它串联或间接串联的电阻中的 电流、两端电压、消耗的电功率都减小(增大); ②“并同”——即某一电阻增大(减小)时,与它并联或间接并联的电阻中的 电流、两端电压、消耗的电功率都增大(减小)。 2.两类元件的电学特性 (1)含容电路中,电路稳定后,电容器两极板间的电压等于该支路两端的电 压。如果电容器两端的电压升高,电容器充电,电压降低,电容器放电。 (2)电路中串联理想电流表时,理想电流表测的是该支路中的电流;电路中串 联理想电压表时,则与理想电压表串联的电阻中的电流可认为等于零,电阻两 端的电压为零;电路中并联理想电压表时,理想电压表测的是与理想电压表并 联的电阻两端的电压。 考向一　直流电路的功率问题 1.(多选)(2019山东泰安质检)某种小灯泡的 U - I 图像如图甲所示,三个完全相 同的这种小灯泡连接成如图乙所示的电路,电源的内阻为1.0 Ω。现闭合开关 S,理想电压表V的示数为4.0 V,则   (　 BD 　) A.外电路的总电阻为6.7 Ω B.电源的电动势为5.6 V C.电源消耗的热功率为3.0 W D.电源的效率为89.3% 答案     BD　理想电压表V的示数为4.0 V,由题图甲可知通过干路上的小灯泡 的电流为0.6 A,通过电源的电流也为0.6 A,通过两并联小灯泡的电流均为0.3 A,由题图甲可知,两并联小灯泡两端电压为1.0 V,依据闭合电路欧姆定律可 知,电源的电动势为 E =4.0 V+1.0 V+0.6 A × 1.0 Ω=5.6 V,B正确;电路的路端电 压为 U 0 =5.0 V,电流为 I 0 =0.6 A,依据部分电路欧姆定律可知外电阻总阻值为 R =   Ω ≈ 8.3 Ω,A错误;电源消耗的热功率为 P r =   r =0.36 W,C错误;电源输出 功率为 P 出 = U 0 I 0 =3.0 W,则电源的效率为 η =   × 100% ≈ 89.3%,D正确。 考向二　直流电路的动态变化分析 2.在如图所示电路中,闭合开关S,当滑动变阻器的滑动触头 P 向下滑动时,三 个理想电表的示数都发生变化,三个理想电表的示数分别用 I 、 U 1 、 U 2 表示。 下列判断正确的是   (　 B 　) A. I 减小, U 1 增大　     B. I 减小, U 2 增大 C. I 增大, U 1 增大　     D. I 增大, U 2 增大 答案     B　闭合开关S,当滑动变阻器的滑动触头 P 向下滑动时,滑动变阻器接 入电路的电阻增大,外电路总电阻 R 增大,根据闭合电路欧姆定律分析得知,干 路电流 I 总 减小,路端电压 U 增大; R 3 两端的电压等于路端电压,则通过 R 3 的电流 I 3 增大;通过电流表的电流 I = I 总 - I 3 , I 总 减小, I 3 增大, I 减小, R 1 两端的电压减小,即电 压表V 1 的示数 U 1 减小;电压表V 2 的示数 U 2 = U - U 1 , U 增大, U 1 减小,则 U 2 增大。所 以, I 减小, U 1 减小, U 2 增大,故B正确。 3.(2019湖南八校联考)如图所示的电路中,电源为恒流源,能始终提供大小恒 定的电流。 R 0 为定值电阻,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片,则下列表示电 压表示数 U 、电路消耗的总功率 P 随电流表示数 I 变化的关系图线中,可能正 确的是   (　 C 　)   答案     C　由题图知 R 0 与 R 并联,电压表测路端电压,电流表测 R 接入电路部分 所在支路的电流。该恒流源提供的电流恒定为 I 总 ,流过 R 0 的电流为 I 0 , R 0 两端 的电压为 U 0 ,通过 R 接入电路部分的电流为 I , R 接入电路部分两端的电压 为 U 。根据并联电路的特点可知 U = U 0 = I 0 R 0 =( I 总 - I ) R 0 =- IR 0 + I 总 R 0 ,其中 I 总 、 R 0 为 定值,由 U =- R 0 I + I 总 R 0 可知 U - I 图线为直线,- R 0 <0,即图线的斜率小于0,故选 项A、B错误;由电功率的计算公式 P = UI 知,电路消耗的总功率 P = UI 总 =( I 总 - I ) R 0 × I 总 =- I 总 R 0 I +   R 0 ,其中 I 总 、 R 0 为定值,由 P =- I 总 R 0 I +   R 0 可知 P - I 图线为直线,- I 总 R 0 <0,即图线的斜率小于0,且 I 不会为0, P 不会为0,故选项C正确,D错误。 考向三　含电容器的直流电路 4.如图所示, C 为两极板水平放置的平行板电容器,闭合开关S,当滑动变阻器 R 1 、 R 2 的滑片处于各自的中点位置时,悬在电容器 C 两极板间的带电尘埃 P 恰 好处于静止状态。要使尘埃 P 向下加速运动,下列方法中可行的是   (　 B 　) A.将 R 1 的滑片向左移动　     B.将 R 2 的滑片向左移动 C.将 R 2 的滑片向右移动　     D.将闭合的开关S断开 答案     B　尘埃 P 受到重力和电场力而平衡,要使尘埃 P 向下加速运动,就要减 小电场力,故要减小电容器两端的电压;电路稳定时,滑动变阻器 R 1 无电流通 过, R 1 两端电压为零,故改变 R 1 的电阻值无效果,故A错误;滑动变阻器 R 2 处于分 压状态,电容器两端电压等于滑动变阻器 R 2 左半段的电压,故要减小滑动变阻 器 R 2 左半段的电阻值,滑动变阻器 R 2 的滑片应该向左移动,故B正确,C错误;将 闭合的开关S断开,电容器两端电压增大到等于电源电动势,故尘埃 P 会向上 加速运动,D错误。 5.(2019新疆乌鲁木齐二模)在如图所示的电路中,电源电动势为 E ,内阻为 r ,L 1 和L 2 为两个相同的灯泡,每个灯泡的电阻和电源内阻的阻值均相同, D 为理想 二极管, C 为电容器,开关S处于断开状态,下列说法中正确的是   (　 D 　) A.滑动变阻器滑片向右移动,电流表示数变小 B.滑动变阻器滑片向右移动,电源内阻的发热 功率变小 C.开关S闭合后,L 2 亮度变暗 D.开关S闭合后,电流表示数不变 答案     D　电容器视为断路,所以只有灯泡L 2 中有电流通过,滑动变阻器滑片 向右移动,电流表的示数不变,故选项A错误;滑动变阻器滑片向右移动,电路 电流不变,电源内阻的发热功率不变,故选项B错误;开关S闭合后,因为二极管 具有单向导电性,二极管处于截止状态,灯泡L 1 中无电流,电路总电阻不变,总 电流不变,电流表的示数不变,L 2 亮度不变,故选项C错误,D正确。 考点二　交变电流的分析与计算 1.(2018课标Ⅲ,16,6分)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流电源上,在一个周期内产生的热量为 Q 正 。该 电阻上电压的峰值均为 u 0 ,周期均为 T ,如图所示。则 Q 方 ∶ Q 正 等于   (　 D 　) A.1∶   　    B.   ∶1 C.1∶2　    D.2∶1 答案     D　本题考查交变电流的有效值及焦耳定律。根据交变电流有效值 的定义及焦耳定律可得, Q 方 =   ·   +   ·   =   T , Q 正 =   T =   ·   T ,故   =   , 选项D正确。 2.(多选)(2016课标Ⅲ,21,6分)如图, M 为半圆形导线框,圆心为 O M ; N 是圆心角为 直角的扇形导线框,圆心为 O N ;两导线框在同一竖直面(纸面)内;两圆弧半径相 等;过直线 O M O N 的水平面上方有一匀强磁场,磁场方向垂直于纸面。现使线 框 M 、 N 在 t =0时从图示位置开始,分别绕垂直于纸面、且过 O M 和 O N 的轴,以相 同的周期 T 逆时针匀速转动,则   (　 BC 　)   A.两导线框中均会产生正弦交流电 B.两导线框中感应电流的周期都等于 T C.在 t =   时,两导线框中产生的感应电动势相等 D.两导线框的电阻相等时,两导线框中感应电流的有效值也相等 答案     BC　本题中导线框的半径旋转切割磁感线时产生大小不变的感应电 流,故A项错误;两导线框产生的感应电流的周期与线框转动周期相同,B项正 确;在 t =   时,两导线框切割磁感线的导线长度相同,且切割速度大小相等,故 产生的感应电动势相等,均为 E =   BR 2 ω ,C项正确;两导线框中感应电流随时间 变化的图像如图所示,故两导线框中感应电流的有效值不相等,D项错误。   1.有效值的计算方法 (1)正弦式交流电的有效值: I =   , U =   , E =   。 (2)非正弦式交流电的有效值:根据电流的热效应进行计算。 2.分析交流电问题时应注意的几点: (1)正弦交变电流不只局限于由线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转 动而产生。匀速切割磁感线的导体棒的有效长度按正弦规律变化,也可产生 正弦交变电流。 (2)电压表、电流表的示数对应交流电的有效值,计算用电器的电热功率时, 也应利用电流或电压的有效值。 (3)对于有电动机的回路,要注意欧姆定律的适用条件。 考向一　交变电流的产生 1.(2019河北唐山模拟)一个U形金属线框在匀强磁场中绕 OO '轴以相同的角 速度匀速转动,通过导线给同一电阻 R 供电,如图甲、乙所示。其中甲图中 OO '轴右侧有磁场,乙图中整个空间均有磁场,两磁场磁感应强度相同。则甲、 乙两图中交流电流表的示数之比为   (　 A 　) A.1∶   　    B.1∶2　     C.1∶4　    D.1∶1 答案     A　题图甲中的磁场只在 OO '轴的右侧,所以线框只在半周期内有感应 电流产生,如图1,电流表测得的是有效值,所以 I =   。题图乙中的磁场布满 整个空间,线框中产生的感应电流如图2,所以 I '=   ,则 I ∶ I '=1∶   ,即A正 确。   考向二　交变电流的综合问题 2.(多选)(2019四川成都摸底)如图所示,边长为 L 的正方形单匝线圈 abcd ,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 '恰好位于匀强磁场的 边界线上,磁场的磁感应强度大小为 B ,若线圈从图示位置开始,以角速度 ω 绕 轴 OO '匀速转动,则以下判断正确的是   (　 BD 　) A.图示位置线圈中的感应电动势最大,最大值为 E m = BL 2 ω B.闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式为 e =   BL 2 ω sin ωt C.线圈从图示位置转过180 ° 的过程中,通过电阻 R 的电荷量为 q =   D.线圈转动一周的过程中,电阻 R 上产生的热量为 Q =   答案     BD　图示位置线圈中没有任何一边切割磁感线,感应电动势为零,选 项A错误;当线圈与磁场平行时感应电动势最大,最大值为 E m = BSω =   BL 2 ω ,则 瞬时值表达式为 e = E m sin ωt =   BL 2 ω sin ωt ,选项B正确;线圈从图示位置转过1 80 ° 的过程中,穿过线圈磁通量的变化量大小为Δ Φ =2 BS =2 B ·   L 2 = BL 2 ,由法拉 第电磁感应定律得 E =   ,由闭合电路欧姆定律得 I =   ,通过电阻 R 的电荷 量 q = I Δ t ,联立解得,通过电阻 R 的电荷量为 q =   =   ,选项C错误;感应电动 势的有效值为 E =   ,感应电流的有效值为 I =   , R 产生的热量为 Q = I 2 RT , T =   ,联立得 Q =   ,选项D正确。 3.(多选)小型交流发电机中,矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动,产生的感 应电动势与时间成正弦函数关系,如图所示。不计线圈的电阻。下列说法正 确的是   (　　) A.产生的感应电动势瞬时值表达式为 e =20   sin 8π t (V) B.若与一个 R =10 Ω的电阻构成闭合回路,交变电流的有效值为   A C.若将此电动势加在电容为 C =1 μF的电容器上,则该电容器的耐压值应不小 于10   V D.若该交流发电机的线圈在匀强磁场中匀速转动的速度增大到原来的2倍, 则产生的交变电流的感应电动势的最大值为40 V 答案     BD　由题图可知,交变电流的感应电动势的最大值 E m =20 V,交变电流 的感应电动势的周期为 T =0.25 s,频率为 f =   =4 Hz,线圈转动的角速度 ω =2π f = 8π rad/s,产生的感应电动势瞬时值表达式为 e = E m sin ωt =20 sin 8π t (V),选项A 错误;交变电流的感应电动势的有效值为 E =   =10   V,由闭合电路欧姆定 律得交变电流的有效值为 I =   =   A,选项B正确;若将此电动势加在电容为 C =1 μF的电容器上,电容器的耐压值应不小于感应电动势最大值,即不小于20 V,选项C错误;由交变电流的感应电动势最大值表达式 E m = NBSω 可知,若该交 流发电机的线圈在匀强磁场中匀速转动的速度增大到原来的2倍,则产生的 交变电流的感应电动势的最大值增大到原来的2倍,为40 V,选项D正确。 考点三　理想变压器问题 1.(多选)(2016课标Ⅲ,19,6分)如图,理想变压器原、副线圈分别接有额定电压 相同的灯泡 a 和 b 。当输入电压 U 为灯泡额定电压的10倍时,两灯均能正常发 光,下列说法正确的是   (　 AD 　) A.原、副线圈匝数比为9∶1 B.原、副线圈匝数比为1∶9 C.此时 a 和 b 的电功率之比为9∶1 D.此时 a 和 b 的电功率之比为1∶9 答案     AD　由题意知 U =10 U 灯 , a 、 b 均正常发光,则变压器输入电压 U 1 =9 U 灯 , 而输出电压 U 2 = U 灯 ,所以原、副线圈匝数比 n 1 ∶ n 2 = U 1 ∶ U 2 =9∶1;而 I 1 ∶ I 2 = n 2 ∶ n 1 =1∶9,所以两灯功率之比 P a ∶ P b = U 灯 I 1 ∶ U 灯 I 2 =1∶9,选项A、D正确。 2.(2016课标Ⅰ,16,6分)一含有理想变压器的电路如图所示,图中电阻 R 1 、 R 2 和 R 3 的阻值分别为3 Ω、1 Ω和4 Ω,   为理想交流电流表, U 为正弦交流电压源, 输出电压的有效值恒定。当开关S断开时,电流表 的示数为 I ;当S闭合时,电流表的示数为4 I 。该变 压器原、副线圈匝数比为   (　 B 　) A.2　    B.3　    C.4　    D.5 答案     B　设原、副线圈匝数比为 n ,根据能量守恒,当S断开时, UI = I 2 R 1 +( nI ) 2 ( R 2 + R 3 );当S闭合时,4 UI =(4 I ) 2 R 1 +(4 nI ) 2 R 2 ,联立解得 n =3,所以B正确。 1.理想变压器问题中的两个“弄清” (1)弄清变量和不变量。如原线圈电压不变,原、副线圈的匝数比不变,其他 物理量可随电路的变化而发生变化。 (2)弄清动态变化过程中的决定关系,如 U 2 由 U 1 决定, P 1 、 I 1 由 P 2 、 I 2 决定。 2.原线圈连接有电阻的变压器问题的处理 变压器的原理是电磁感应中的互感现象,变压器不能改变恒定电流,当原线圈 串联电阻时,变压器的原线圈输入电压不是电源的电压,所以求解的关键是先 求出原线圈中的电流,再由串联电路特点列电压关系式。 3.两点注意: (1)变压器联系着两个电路:原线圈电路、副线圈电路。原线圈在原线圈电路 中相当于一用电器,副线圈在副线圈电路中相当于电源。 (2)远距离输电示意图中涉及三个电路,在中间的远距离输电线路中升压变压 器的副线圈、导线、降压变压器的原线圈相当于闭合回路的电源、电阻、 用电器。 考向一　变压器基本规律 1.(2018天津理综,4,6分)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   (　 B 　) A. R 消耗的功率变为   P B.电压表V的读数变为   U C.电流表A的读数变为2 I D.通过 R 的交变电流频率不变 答案     B　本题考查正弦交流电的产生原理、理想变压器。由正弦交流电 的产生原理可知,其电动势的最大值 E m = NBSω ,而 ω =2π n ,有效值 E =   E m ,线圈 转速变为原来的   ,则 U 1 = E 变为原来的   。由   =   知 U 2 变为原来的   ,电压表 读数变为原来的   ,选项B正确; R 消耗的功率 P =   ,故 R 消耗的功率变为原来 的   ,选项A错误;由 P 入 = P 出 得, U 1 I 1 =   ,故 I 1 变为原来的   ,即电流表读数变为原 来的   ,选项C错误;变压器不改变交变电流的频率,故通过 R 的交变电流频率 变为原来的   ,选项D错误。 考向二　理想变压器的动态变化 2.(多选)(2019福建泉州质检)如图所示,由于理想变压器原线圈的输入电压降 低,使电灯L变暗,下列哪些措施可以使电灯L重新变亮   (　 BC 　) A.其他条件不变, P 1 上移,同时 P 2 下移 B.其他条件不变, P 1 下移,同时 P 2 上移 C.其他条件不变,断开开关S D.其他条件不变,将滑动变阻器滑片 P 向下移动 答案     BC　其他条件不变, P 1 上移,即原线圈匝数增多, P 2 下移,即副线圈匝数 减少,由 U 2 =   U 1 可得 U 2 减小,电灯变暗,故A错误;其他条件不变, P 1 下移,即原 线圈匝数减少, P 2 上移,即副线圈匝数增多,由 U 2 =   U 1 知 U 2 增大,可以使电灯L 重新变亮,故B正确;其他条件不变,断开开关S,并联部分电阻增大,副线圈中电 流减小, R 1 两端电压减小,电灯两端电压增大,可以使电灯L重新变亮,故C正确; 其他条件不变,将滑动变阻器滑片 P 向下移动,并联部分电阻减小,电灯两端电 压减小,电灯不能变亮,故D错误。 考向三　原线圈连接负载的理想变压器问题 3.一理想变压器原、副线圈匝数比为3∶1,原线圈与小灯泡 D 串联后,接入一 正弦交流电源,电源电压的有效值恒定;副线圈电路中连接可变电阻 R 和电流 表,电流表内阻不计,如图所示。若改变 R 的阻值,使电流表的示数变为原来的 两倍。则   (　 B 　) A.小灯泡 D 变暗 B.副线圈的电压变小 C. R 的阻值大于原来的一半 D.变压器的输入功率变为原来的两倍 答案     B　因电流表的示数变为原来的两倍,即副线圈中电流变为原来的两 倍,则原线圈中电流也变为原来的两倍,即小灯泡 D 变亮,选项A错误;因小灯泡 D 两端的电压变大,可知变压器原线圈中电压减小,副线圈中电压也减小, R 的 阻值小于原来的一半,选项B正确,C错误;原线圈中电流变为原来的两倍,但是 原线圈中电压减小,则变压器的输入功率小于原来的两倍,选项D错误。 考向四　有多个副线圈的理想变压器问题 4.(2019东北三省四市二模)如图所示,接在理想变压器中的四个规格相同的 灯泡都正常发光,那么,理想变压器的匝数比 n 1 ∶ n 2 ∶ n 3 为   (　 B 　)   A.1∶1∶1　    B.3∶2∶1 C.6∶2∶1　    D.2∶2∶1 答案     B　四个灯泡规格相同,且全部正常发光,可知通过每个灯泡的电流都 相等,设为 I ,每个灯泡两端电压都相等,设为 u ,则 U 2 =2 u , U 3 = u ;根据输入功率等 于输出功率知 U 1 I = U 2 I + U 3 I ,得 U 1 =3 u ,再根据电压与匝数成正比知 n 1 ∶ n 2 ∶ n 3 = U 1 ∶ U 2 ∶ U 3 =3∶2∶1。故B正确,A、C、D错误。 考向五　远距离输电的分析与计算 5.如图所示为远距离输电的原理图,升压变压器的变压比为 m ,降压变压器的 变压比为 n ,输电线的电阻为 R ,升压变压器和降压变压器均为理想变压器,发 电机输出的电压恒为 U ,若由于用户的负载变化,使电压表V 2 的示数减小了 Δ U ,则下列判断正确的是   (　 B 　) A.电流表A 2 的示数增大了   B.电流表A 1 的示数增大了   C.电压表V 1 的示数减小了Δ U D.输电线损失的功率增加了   R 答案     B　电压表V 2 的示数减小了Δ U ,根据变压器的变压比可知降压变压器 输入电压减小了Δ U 3 = n Δ U ,由于升压变压器输入电压不变,因此输电线上的电 压增大了 n Δ U ,因此电流表A 1 的示数增大了   ,B正确;根据电流与匝数的关 系,电流表A 2 的示数增大了   ,A错误;由于发电机的输出电压不变,因此升 压变压器的输出电压不变,电压表V 1 的示数不变,C错误;设原来输电线上的电 流为 I ,则输电线损失的功率增加了   R - I 2 R ,不等于   R ,D错误。 考向六　变压器与交变电流的综合问题 6.(多选)(2019河北唐山模拟)如图所示,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接在匝数 比 n 1 ∶ n 2 =10∶1的理想变压器原线圈两端,变压器副线圈接一滑动变阻器 R 0 , 匀强磁场的磁感应强度大小为 B ,方向竖直向下,导体棒 ab 长为 L (电阻不计),绕 与导体棒 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   (　　)   A.滑动变阻器上消耗的功率为 P =100 I 2 R B.变压器原线圈两端的电压 U 1 =10 IR C.取导体棒 ab 在环的最低处时 t =0,则导体棒 ab 中感应电流的表达式是 i =   I sin ωt D.导体棒 ab 沿环转动过程中受到的最大安培力 F =   BIL 答案     AD　由   =   得 I 2 =10 I ,变阻器上消耗的功率为 P =   R =(10 I ) 2 R =100 I 2 R , 故A正确;副线圈的电压为 U = I 2 R =10 IR ,根据   =   可得变压器原线圈两端的 电压 U 1 =100 IR ,故B错误;导体棒 ab 在最低处时,导体棒 ab 垂直切割磁感线,此 时的感应电动势最大,感应电流最大,所以导体棒 ab 中感应电流的表达式应为 i =   I cos ωt ,故C错误;导体棒 ab 在最低处时,感应电流最大,最大值为   I ,此 时的安培力也最大,最大安培力为 F =   BIL ,故D正确。 7.(多选)(2019甘肃银川一模)如图甲所示的电路中,理想变压器原、副线圈匝 数比为10∶1,图中电表均为理想电表, R 、 L 和 D 分别是光敏电阻(其阻值随光 强增大而减小)、电感线圈和灯泡。原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压 u ,下列说法正确的是   (　　)   甲   乙 A.电压 u 的频率为50 Hz B.电压表的示数为22   V C.有光照射 R 时,电流表的示数变大 D.抽出 L 中的铁芯, D 变暗 答案     AC　原线圈接入题图乙所示的正弦交流电压, T =0.02 s,所以频率 f =   =50 Hz,故A正确;原线圈接入电压的最大值是220   V,有效值 U =220 V,理想 变压器原、副线圈匝数比为10∶1,所以电压表的示数为22 V,故B错误;有光 照射 R 时, R 阻值随光强增大而减小,根据 P =   得副线圈输出功率增大,所以原 线圈输入功率增大,所以电流表的示数变大,故C正确;抽出 L 中的铁芯,电感线 圈自感系数减小,电感线圈对电流的阻碍减小,所以灯泡 D 变亮,故D错误。