专题10 直流电路与交流电路（易错起源）-2018年高考物理备考黄金易错点 16页

‎【易错雷区，步步为赢】‎ ‎1.(多选)(2017·天津理综，6)在匀强磁场中，一个100匝的闭合矩形金属线圈，绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，穿过该线圈的磁通量随时间按图示6正弦规律变化。设线圈总电阻为 2 Ω，则(　　)‎ 图6‎ A.t＝0时，线圈平面平行于磁感线 B.t＝1 s时，线圈中的电流改变方向 C.t＝1.5 s时，线圈中的感应电动势最大 D.一个周期内，线圈产生的热量为8π2 J 答案　AD ‎2.(2017·北京理综，16)如图10所示，理想变压器的原线圈接在u＝220sin 100πt(V)的交流电源上，副线圈接有R＝55 Ω ‎ 的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2∶1，电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是(　　)‎ 图10‎ A.原线圈的输入功率为220 W B.电流表的读数为1 A x.k+w C.电压表的读数为110 V D.副线圈输出交流电的周期为50 s 答案　B ‎3.(2016·全国卷Ⅱ，17)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2所示电路。开关S断开且电流稳定时，C所带的电荷量为Q1；闭合开关S，电流再次稳定后，C所带的电荷量为Q2。Q1与Q2的比值为(　　)‎ 图2‎ A. B. ‎ C. D. 解析　S断开时等效电路如图甲所示。‎ 甲 电容器两端电压为U1＝×R×＝E；‎ S闭合时等效电路如图乙所示。‎ 乙 电容器两端电压为U2＝×R＝E，‎ 由Q＝CU得＝＝，故选项C正确。‎ 答案　C ‎4.一根长为L、横截面积为S的金属棒，其材料的电阻率为ρ，棒内单位体积自由电子数为n，电子的质量为m、电荷量为e.在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为v，则金属棒内的电场强度大小为(　　)‎ 图2‎ A. B. C．ρnev D. ‎5．如图3所示，电源的内阻不计，电动势为12 V，R1＝8 Ω，R2＝4 Ω，电容C＝40 μF，则下列说法正确的是(　　)‎ 图3‎ A．开关断开时，电容器不带电 B．将开关闭合，电容器充电 C．将开关闭合后，稳定时电容器的电荷量为4.8×10－14 C D．若现开关处于闭合状态，将开关S断开，到再次稳定后，通过R1的总电荷量为3.2×10－4 C ‎【答案】D　【解析】开关断开时，电容器两端电压不为零，电容器带电，A项错误；将开关闭合，电容器两端电压变小，电容器放电，B项错误；将开关闭合后，稳定时电容器的电荷量为Q＝U·C＝4×40×10－6 C＝1.6×10－4 C，C项错误；若开关现处于闭合状态，将开关S断开，再次稳定后，通过R1的总电荷量ΔQ＝|ΔU|·C＝(12－4)×40×10－6 C＝3.2×10－4 C，D项正确．‎ ‎6．(多选)如图4所示的火警报警装置，R1为热敏电阻，若温度升高，则R1的阻值会急剧减小，从而引起电铃电压的增加，当电铃电压达到一定值时，电铃会响．下列说法正确的是(　　)‎ 图4‎ A．要使报警的临界温度升高，可以适当增大电源的电动势 B．要使报警的临界温度降低，可以适当增大电源的电动势 C．要使报警的临界温度升高，可以把R2的滑片P适当向下移 D．要使报警的临界温度降低，可以把R2的滑片P适当向下移 ‎7．(多选)在如图5甲所示的电路中，电源电动势为3.0 V，内阻不计，L1、L2为相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，R为定值电阻，阻值为7.5 Ω.当开关S闭合后(　　) ‎ 图5‎ A．L1的电阻为 Ω B．L1消耗的电功率为7.5 W C．L2的电阻为7.5 Ω D．L2消耗的电功率为0.3 W ‎【答案】CD　‎ ‎【解析】S闭合后，L1两端的电压为3.0 V，由乙图可知，I1＝0.25 A，故P1＝0.75 W，R1＝12 Ω，A、B均错；L2与R及电源串联，把R和电源等效成电动势为3 V，内阻为7.5 Ω的新电源，在图乙中作出新电源的IU图线，如图，两图线的交点表示出了此时L2两端的电压与通过的电流的大小，由图知U2＝1.5 V，I2＝0.2 A，所以R2＝＝ Ω＝7.5 Ω，P2＝U2I2＝1.5×0.2 W＝3 W，C、D正确．‎ ‎8. 如图7所示单匝矩形闭合导线框abcd一半处于磁感应强度为B的水平有界匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R.线框绕与其中心线重合的竖直固定转轴OO′以角速度ω匀速转动，固定转轴恰好位于匀强磁场的右边界．试写出线框中感应电流的瞬时值表达式并画出it图象．(图中位置为计时位置)‎ 图7‎ ‎【答案】　见解析 ‎9．利用实验室的手摇发电机产生的正弦交流电给灯泡L供电，其电路如图8所示．当线圈以角速度ω匀速转动时，电压表示数为U，灯泡正常发光．已知发电机线圈的电阻为r，灯泡正常发光时的电阻为R，电表均为理想电表，导线电阻可忽略．则(　　) ‎ 图8‎ A．图中电流表示数为 B．灯泡的额定功率为 C．发电机的线圈中产生的电动势的最大值为U(1＋)‎ D．从线圈转到中性面开始计时，灯泡两端电压的瞬时值表达式为u＝Usin ωt ‎10. 如图9所示，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R.线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度ω从中性面开始匀速转动，下列说法正确的是(　　)‎ 图9‎ A．在该线圈两端接上一电容器，要使电容器不被击穿，电容器的最大承受电压为 B．线框中感应电流的有效值为 C．从中性面开始转过的过程中，通过线框横截面的电荷量为 D．线框转一周的过程中，产生的热量为 ‎【答案】C　【解析】要使电容器不被击穿，电容器的最大承受电压即线框中最大的电动势，为BSω，A错误；线框中感应电流的最大值Im＝，由于线框中的感应电流是正弦交流电，其电流有效值I＝＝，B错误；由q＝可知，从中性面开始转过的过程中，通过线框横截面的电荷量q＝，C正确；线框转一周的过程中，产生的热量等于感应电流做的功，因此Q＝W＝I2R·＝，D错误．‎ ‎11．(多选)(如图10甲所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势如图乙中曲线a、b所示，则下列说法正确的是(　　) ‎ 图10‎ A．曲线a表示的交变电动势瞬时值ea＝36sin 25πt V B．曲线b表示的交变电动势最大值为28.8 V C．t＝5×10－2 s时，曲线a、b对应的感应电动势大小之比为3∶2‎ D．t＝6×10－2 s时，曲线a对应线框的磁通量最大，曲线b对应线框的磁通量为0‎ ‎ t V，将t＝5×10－2 s代入，得ea＝－18 V，eb＝12 V，|ea|∶eb＝3∶2，故C正确；由图乙知t＝6×10－2 s时，a的电动势最大，对应线框的磁通量为0，b的电动势为0，对应线框的磁通量最大，故D错误．‎ ‎12．一理想变压器的原、副线圈的匝数比为3∶1 ，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接在电压为220 V的正弦交流电源上，如图14所示．设副线圈回路中电阻两端的电压为U.原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k，则(　　)‎ 图14‎ A．U＝66 V，k＝ B．U＝22 V，k＝ C．U＝66 V，k＝ D．U＝22 V，k＝ ‎【答案】A　【解析】设原、副线圈中的电流分别为I1、I2，则＝＝，故k＝＝.设原线圈两端的电压为U1，则＝＝，故U1＝3U，而原线圈上电阻分担的电压为U，故＋3U＝220 V，解得U＝66 V．选项A正确．‎ ‎13．(多选)如图15是自耦变压器的示意图，负载变化时输入电压不会有大的波动，输电线的电阻用R0‎ 表示．如果变压器上的能量损失可以忽略，以下说法正确的是(　　) ‎ 图15‎ A．开关S1接a，闭合开关S后，电压表V示数减小，电流表A示数增大 B．开关S1接a，闭合开关S后，原线圈输入功率减小 C．断开开关S，开关S1接a时电流表的示数为I1，开关S1接b时电流表的示数为I2，则I1>I2‎ D．断开开关S，开关S1接a时原线圈输入功率为P1，开关S1接b时原线圈输入功率为P2，则P1