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- 2021-06-01 发布
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交变电流
1.【2020•石景山模拟】某探究性学习小组研制了一种发电装置如图9中甲所示,图乙为其俯视图.将8块外形相同的磁铁交错放置组合成一个高h = 0.5 m、半径 r = 0.2 m的圆柱体,其可绕固定轴逆时针(俯视)转动,角速度ω = 100 rad/s.设圆柱外侧附近每个磁场区域的磁感应强度大小均为B = 0.2 T、方向都垂直于圆柱体侧表面.紧靠圆柱体外侧固定一根与其等高、电阻为R1 = 0.5 Ω的细金属杆ab,杆与轴平行.图丙中阻值R = 1.5 Ω的电阻与理想电流表A串联后接在杆a、b两端.下列说法正确的是( )
A.电流表A的示数约为1.41 A
B.杆ab产生感应电动势的最大值E 约为 2.83 V
C.电阻R消耗的电功率为2 W
D.在圆柱体转过一周的时间内,流过电流表A的总电荷量为零
1.【答案】D
R
C
L
L1
L2
L3
~
u
2.【2020•西城一模】如图所示,把电阻R、电感线圈L、电容器C分别串联一个灯泡后,并联接在交流电源的两端,三盏灯亮度相同。要使灯泡L1变暗、灯泡L2变亮,下列措施中可行的是
A.只减小交流电的电压
B.只增大交流电的电压
C.只减小交流电的频率
D.只增大交流电的频率
2.【答案】D
R
V
R
O
u/V
t/10-2s
2
4
100
-100
6
图1
图2
n1
n2
~
3.【2020•西城一模】图1中
的变压器为理想变压器,原线圈的匝数n1与副线圈的匝数n2之比为10 : 1。变压器的原线圈接如图2所示的正弦式电流,两个20Ω的定值电阻串联接在副线圈两端。电压表V为理想电表。则
A.原线圈上电压的有效值为100V
B.原线圈上电压的有效值约为70.7V
C.电压表V的读数为5.0V
D.电压表V的读数约为3.5V
3.【答案】BD
4.【2020•福州模拟】用电记峰期,电灯往往会变暗,其原理如图7所示,可简化为如下物理问题:在理想变压器的副线圈上,通过输电线连接两只灯泡L1和L2,输电线的等效电阻R,原线圈输入有效值恒定的交流电压,当开关S
闭合时,以下说法正确的是( )
A.R两端的电压增大
B.原线圈输入功率减小
C.副线圈输出电压减小
D.原线圈中电流减小
4.【答案】A
5.【2020•甘肃模拟】一个理想变压器,次级与初级线圈匝数比为10:1,把初级线圈接入的交流电源上,那么( )
A、用交流电压表测量次级输出电压为
B、次级线圈上的交流电的频率为500Hz
C、次级接入R=1KΩ的负载电阻,则通过初级线圈的电流有效值为2.2A
D、次级接人R=1KΩ的负载,则在1/4周期内负载R上产生热量为0.242J
5.【答案】CD
6.【2020•惠州模拟】一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示.由图可知
A.该交流电的电压瞬时值的表达式为u =100sin(25t)V
B.该交流电的频率为25 Hz
C.该交流电的电压的有效值为100
D.若将该交流电压加在阻值R=100 Ω的电阻两端,则电阻消耗的功率为50 W
6.【答案】BD
7.【2020•海淀一模】 如图7所示,闭合的短形导体线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动,沿着OO′方向观察,线圈沿逆时针方向转动。已知匀强磁场的磁感应强度为B,线圈匝数为n,ab边的边长为l1,ad边的边长为l2,线圈电 阻为R,转动的角速度为,则当线圈转至图示位置时( )
A.线圈中感应电流的方向为abcda
B.线圈中的感应电动势为2nBl2
C.穿过线圈通量随时间的变化率最大
D.线圈ad边所受安培力的大小为
7.【答案】CD
8.【2020•海淀一模】两只相同的白炽灯L1和L2,分别与电容器C和电感线圈L串联,接在如图8所示的电路中。将接在电压最大值为,频率为的正弦交流电源E1两极之间时,两只灯泡都发光,且亮度相同。若更换一个新的正弦交流电源E2后,灯L2的亮度高于灯L1的亮度。则新电源E2的电压最大值和频率可能是 ( )
A.电压最大值仍为,而频率大于
B.电压最大值仍为,而频率小于
C.电压最大值大于,而频率仍为
D.电压最大值小于,而频率仍为
8.【答案】B
9.【2020•海淀一模】如图9所示,有一台交流发电机E,通过理想升压变压器T1和理想降压变压器T2向远处用户供电,输电线的总电阻为R。T1的输入电压和输入功率分别为U1和P1,它的输出电压和输出功率分别为U2和P2;T2的输入电压和输入功率分别为U3和P3,它的输出电压和输出功率分别为U4和P4。设T1的输入电压U1一定,当用户消耗的电功率变大时,有 ( )
A.U2减小,U4变大
B.U2不变,U3变小
C.P1变小,P2变小
D.P2变大,P3变大
9.【答案】BD
10.【2020•焦作模拟】将阻值为5Ω的电阻接到内阻不计的交流电源上,电源电动势随时间变化的规律如图所示.下列说法正确的是
A.电路中交变电流的频率为0.25 Hz
B.通过电阻的电流为A
C.电阻消耗的电功率为2.5 W
D.用交流电压表测得电阻两端的电压是5 V
10.【答案】C
11.【2020•济南模拟】一理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2=11∶5,原线圈与正弦交变电源连接,输入电压u随时间t的变化规律如图所示,副线圈仅接入一个10 Ω的电阻. 则
A. 流过电阻的最大电流是20 A
B. 与电阻并联的电压表的示数是141 V
C. 变压器的输入功率是1×103 W
D. 在交变电流变化的一个周期内,电阻产生的焦耳热是2×103 J
11.【解析】C
12.【2020•锦州模拟】如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为,b是原线圈的中心抽头,电压表
和电流表均为理想电表,从某时刻开始在原线圈c、d两端加
上交变电压,其瞬时值表达式为,则
A.当单刀双掷开关与a连接时,电压表的示数为22V;
B.当时,c、d间的电压瞬时值为110V;
C.单刀双掷开关与a连接,在滑动变阻器P触头向上移动的过程中,电压表和电流表的示数均变小;
D.当单刀双掷开关由a扳向b时,电压表和电流表的示数均变小;
12.【答案】A
13.【2020•南昌模拟】理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1,原线圈输入电压的变化规律如图甲所示,副线圈所接电路如图乙所示,P为滑动变阻器的触头,下列说法正确的是 ( )
A.副线圈输出电压的频率为50Hz
B.副线圈输出电压的有效值为3lV
C.P向右移动时,原、副线圈的电流比减小
D.P向右移动时,变压器的输出功率减小
S
a
b
N
S
13.【答案】A
14.【2020•宁波模拟】
如图所示,一圆柱形铁芯上沿轴线方向绕有矩形线圈,铁芯与磁极的缝隙间形成了辐向均匀磁场,磁场的中心与铁芯的轴线重合。当铁芯绕轴线以角速度ω逆时针转动的过程中,线圈中的电流变化图象在以下图中哪一个是正确的?(从图位置开始计时,N、S极间缝隙的宽度不计。以a边的电流进入纸面,b边的电流出纸面为正方向)
i
t/(π/ω)
0
i
t/(π/ω)
0
i
t/(π/ω)
0
i
t/(π/ω)
0
A
B
C
D
14.【答案】C
0
t
U1
0
t
U2
0
t
I1
0
t
I2
A
B
C
D
L
P
220V
15.【2020•宁波模拟】图中为一理想变压器,原副线圈的总匝数比为1:2,其原线圈与一电压有效值恒为220V的交流电源相连,P为滑动头。现令P从均匀密绕的副线圈最底端开始,沿副线圈缓慢匀速上滑,直至“220V60W”的白炽灯L两端的电压等于其额定电压为止。U1表示副线圈两端的总电压,U2表示灯泡两端的电压,用I1表示流过副线圈的电流,I2表示流过灯泡的电流,(这里的电流、电压均指有效值)。下列4个图中,能够正确反映相应物理量的变化趋势的是:
15.【答案】ABD
S
L1
L2
L3
L
16.【2020•三明模拟】如图所示,L1、L2、L3是完全相同的灯泡,L为直流电阻可忽略的自感线圈,开关S原来接通,当开关S断开时,下面说法正确的是(电源内阻不计)( )
A.L1闪亮一下后熄灭
B.L2闪亮一下后恢复原来的亮度
C.L3变暗一下后恢复原来的亮度
D.L3闪亮一下后恢复原来的亮度
16.【答案】D
17.【2020•三明模拟】如图,有一理想变压器,原副线圈的匝数比为n,原线圈接正弦交流电,输出端接有一个交流电压表和一个电动机。电动机线圈电阻为R,当输入端接通电源后,电流表读数为I,电压表读数为U,电动机带动一重物匀速上升。下列判断正确的是( )
A
R
~
V
A、电动机两端电压为
B、电动机消耗的功率为U2/R
C、电动机的输出功率为nUI-n2I2R
D、变压器的输入功率为UI/n
17.【答案】C
18.【2020•苏北模拟】如图所示,50匝矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小B=T的水平匀强磁场
中,线框面积S=0.5m2,线框电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴OO′以角速度ω=200rad/s匀速转动,并与理想变压器原线圈相连,副线圈线接入一只“220V,60W”灯泡,且灯泡正常发光,熔断器允许通过的最大电流为10A,下列说法正确的是
A.图示位置穿过线框的磁通量为零
灯泡
熔断器
B.线框中产生交变电压的有效值为V
C.变压器原、副线圈匝数之比为25︰11
D.允许变压器输出的最大功率为5000W
18.【答案】CD
19.【2020•铁岭模拟】如图所示,M是一小型理想变压器,接线柱a、b接在电压
的正弦交流电源上,变压器右侧部分为一火警报警系统原理图,其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器,所有电表均为理想电表,电流表A2为值班室的显示器,显示通过R1的电流,电压表V2显示加在报警器上的电压(报警器未画出),R3为一定值电阻。当传感器R2所在处出现火情时,以下说法中正确的是
A.A1的示数增大,A2的示数减小
B.A1的示数增大,A2的示数增大
C.V1的示数增大,V2的示数增大
D.V1的示数不变,V2的示数减小
19.【答案】AD
20.【2020•温州模拟】现用电压为380V的正弦式交流电给额定电压为220V的电灯供电,以下电路中不可能使电灯正常发光的有( )
20.【答案】D
21.【2011•温州模拟】如图所示,E为电池,L是直流电阻可忽略不计、自感系数足够大的线圈,D1、D2是两个完全相同的灯泡,S是控制电路的开关。对于这个电路,下列说法正确的是 ( )
A.刚闭合S的瞬间,灯泡D1、D2的亮度相同
B.刚闭合S的瞬间,灯泡D2比灯泡 D1亮
C.闭合S待电路达到稳定后,D1熄灭,D2比S刚闭合时亮
D.闭合S待电路达到稳定后,再将S断开,D2立即熄灭,D1先变比S刚闭合时亮,后逐渐变暗。
21.【答案】ACD
22.【2020•郑州模拟】如图所示为理想变压器原线圈所接正弦交流电源两端的u-t图象。原、副线圈匝数比n1 :n2=10
:1,串联在原线圈电路中交流电流表的示数为1 A,则
A.变压器原线圈所接交流电压的有效值为220V
B.变压器输出端所接电压表的示数为22V
C.变压器输出端交变电流的频率为50Hz
D.变压器的输出功率为220W
22.【答案】AC
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