专题七交流电文档格式.docx
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C.在任意1s时间内,线圈中电流的方向改变10次
D.在任意1s时间内,线圈克服安培力所做的功约为9.86J
4.(2012年河北衡水中学期末)如图是一种理想自耦变压器示意图.线圈绕在一个圆环形的铁芯上,P是可移动的滑动触头.AB间接交流电压U,输出端接通了两个相同的灯泡L1和L2,Q为滑动变阻器的滑动触头.当开关S闭合,P处于如图所示的位置时,两灯均能发光.下列
说法正确的是()
A.P不动,将Q向右移动,变压器的输入功率变大
B.P不动,将Q向左移动,两灯均变暗
C.Q不动,将P沿逆时针方向移动,变压器的输入功率变大
D.P、Q都不动,断开开关S,L1将变暗
5.如图2甲所示,一个理想变压器原、
副线圈的匝数比n1:
n2=6:
1,副线圈
两端接三条支路,每条支路上都接有
一只灯泡,电路中L为电感线圈、C
为电容器、R为定值电阻。
当原线圈两端接有如图2乙所示的交流电时,三只灯泡都能发光。
如果加在原线圈两端的交流电的最大值保持不变,而将其频率变为原来的2倍,则对于交流电的频率改变之后与改变前相比,下列说法中正确的是()
A.副线圈两端的电压有效值均为216VB.副线圈两端的电压有效值均为6V
C.灯泡Ⅰ变亮D.灯泡Ⅲ变亮
6.(2012年唐山调研)2011年入夏以来,中国南方贵州、云南、重庆等省市部分地区出现持续高温、少雨天气,引起不同程度旱情,导致大面积农作物受灾,造成群众饮水短缺等基本生活困难。
目前旱情仍在持续中,电力部门全力确保灾区的用电供应。
如下图所示,发电厂的输出电压和输电线的电阻、变压器均不变,如果发电厂欲增大输出功率,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少
7.(2012年河北衡水第五次调研)如右图所示,有一矩形线圈,面积为S,匝数为N,内阻为r,绕垂直磁感线的对称轴OO/以角速度ω匀速转动,从图示位置转900的过程中,下列说法正确的是
A.通过电阻R的电量
B.通过电阻R的电量Q=
C.外力做功平均功率P=
D.从图示位置开始计时,则感应电动势随时间变化的规律为e=NBSωsinωt
8.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
B.线框中产生交变电压的有效值为500
V
C.变压器原、副线圈匝数之比为25︰11
D.变压器输出端最多能并联83只60瓦的灯泡
9.一交流发电机的线圈电阻为1Ω,将其输出端接在电阻为10Ω的电阻丝上,其输出电压从某时刻开始随时间变化的图象如图所示,则A.线圈转动的角速度为100rad/s
B.交流发电机的电动势最大值为200V
C.电阻丝的发热功率为2kW
D.若将此发电机接在匝数比为1∶2的理想变压器上可使输出频率提高1倍
10.一台发电机的结构示意图如图I所示,其中N、S是永久磁铁的两个磁极,它们的表面呈半圆柱面形状。
M是圆柱形铁芯,铁芯外套有一矩形线圈,线圈绕铁芯M中心的固定转轴匀速转动。
磁极与铁芯之间的缝隙中形成方向沿半径的辐向磁场。
若从图示位置开始计时电动势为正值,下列图象中能正确反映线圈中感应电动势e随时间t变化规律的是()
11.某种位移传感器的工作原理如图(a)所示,物体M在导轨上平移时,带动滑动变阻器的滑片P一起平移,通过理想电压表的示数来反映物体M的位移x。
已知电源电动势为E,内阻不计,滑动变阻器的总长为L,物体M以O为平衡位置做简谐运动(取向右为正方向),振幅为
,物体经过O时P恰好位于滑动变阻器的中点。
若电压表的示数U随时间t的变化关系如图(b)所示,则在图示0—t1时间内,下列说法正确的是()
A.物体M的速度为正方向且不断增大
B.物体M的速度为负方向且不断减小
C.物体M的加速度为正方向且不断增大
D.物体M的加速度为负方向且不断减小
13.(2012年年2月西安五校联考)如右图所示,N匝矩形导线框以角速度ω在磁感应强度为B的匀强磁场中绕轴OO′匀速转动,线框面积为S,线框的电阻、电感均不计,外电路接有电阻R、理想电流表
和二极管D。
二极管D具有单向导电性,即正向电阻为零,反向电阻无穷大。
下列说法正确的是()
A.图示位置电流为0B.R两端电压的有效值U=
NBS
C.一个周期内通过R的电荷量q=2BS/RD.交流电流表的示数I=
14.(2012年年2月河北省五校联盟模拟)“5·
12”汶川大地震发生后,常州常发集团向灾区人民捐赠一批柴油发电机。
该发电机说明书的部分内容如表所示,现在用一台该型号的柴油发电机给灾民临时安置区供电,如图所示.发电机到安置区的距离是400m,,输电线路中的火线和零线均为GBCZ60型单股铜导线,该型号导线单位长度的电阻为2.5×
10-4Ω。
安置区家用电器的总功率为44kW,当这些额定电压为220V的家用电器都正常工作时:
型号
AED6500S
最大输出功率
60kW
输出电压范围
220~300V
A.输电线路中的电流为20A
B.发电机的实际输出电压为300V
C.在输电线路上损失的电功率为8kW
D.如果该柴油发电机发的电是正弦式交变电流,则其输出电压最大值是300V
15.(2012年年2月深圳第一次调研)如图,用理想变压器给电灯L供电,如果只增加副线圈匝数,其它条件不变,则
A.电灯L亮度减小
B.电流表示数增大
C.电压表示数增加
D.变压器输入功率不变
16.(2012年南京一模)如图所示,一只理想变压器原线圈与频率为50Hz的正弦交流电源相连,两个阻值均为20Ω的电阻串联后接在副线圈的两端。
图中的电流表,电压表均为理想交流电表,原副线圈分别为200匝和100匝,电压表的示数为5V。
则( )
A.电流表的读数为0.5A
B.流过电阻的交流电的频率为100Hz
C.交流电源的输出电压的最大值为20
D.交流电源的输出功率为2.5W
17利用霍尔效应制作的霍尔元件,广泛应用于测量和自动控制等领域。
如图是霍尔元件的工作原理示意图,磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下,通入图示方向的电流I,C、D两侧面会形成电势差UCD,下列说法中正确的是()
A.电势差UCD仅与材料有关
B.若霍尔元件的载流子是自由电子,则电势差UCD>0
C.仅增大磁感应强度时,电势差UCD变大
D.在测定地球赤道上方的地磁场强弱时,元件的工作面应保持水平
18.(2012年年2月山西四校联考)如图所示,一理想变压器原、副线圈的匝数比n1:
n2=4:
1,电源电压u=220
sin314t(V),原线圈电路中接入熔断电流I0=1A的保险丝,副线圈电路中接入一可变电阻R,则( )
A.电压表的读数为77V
B.当可变电阻R的阻值变大时,电源的输入功率变大
C.可变电阻R的阻值低于13.75Ω时保险丝将熔断
D.副线圈的输出功率一定是200W
19.(河北省唐山市2012年届高三下学期第一次模拟)一矩形线圈绕垂直于匀强磁场方向、并位于线圈平面内的固定轴转动,线圈中的感应电动势e随时间t的变化情况如图所示,则
A.t1时刻穿过线圈的磁通量为零
B.t2时刻穿过线圈的磁通量为零
C.t3时刻穿过线圈的磁通量变化率为零
D.t4时刻穿过线圈的磁通量变化率为零
20.(2012年陕西师大附中第四次模拟)如图所示,图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时产生的正弦交流电的图象,当只改变线圈的转速后,产生正弦交流电的图象如图线b所示,以下说法正确的是
A.线圈先后两次转速之比为2∶3
B.通过线圈的磁通量最大值之比为3∶2
C.先后两次交流电的最大值之比为3∶2
D.先后两次交流电的有效值之比为
∶
21.(2012年年2月江西九江市七校联考)如图甲所示,一个理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2=6∶1,副线圈两端接三条支路,每条支路上都接有一只灯泡,电路中L为电感线圈、C为电容器、R为定值电阻。
当原线圈两端接有如图乙所示的交流电时,三只灯泡都能发光。
如果加在原线圈两端的交流电的峰值保持不变,而将其频率变为原来的2倍,则对于交流电的频率改变之后与改变前相比,下列说法中正确的是()
A.副线圈两端的电压有效值均为6VB.副线圈两端的电压有效值均为216V
C.灯泡Ⅱ变暗,灯泡Ⅲ变亮D.灯泡Ⅰ变亮,灯泡Ⅱ变亮
22.如图所示,某变电站用10kV的高压向10km外的小区供电,输送的电功率为200kW。
现要求在输电线路上损耗的功率不超过输送电功率的2%,下列不同规格的输电线中,符合要求的是
选项
千米电阻(Ω/km)
A
DYD30/C
1
B
DYD50/C
0.6
C
DYD100/C
0.3
D
DYD150/C
0.2
23.如图所示电路,电阻R1与电阻R2阻值相同,都为R,和R1并联的D为理想二极管(正向电阻可看作零,反向电阻可看作无穷大),在A、B间加一正弦交流电u=20
sin100πt(V),则加在R2上的电压有效值为
A.10VB.20VC.15VD.5
24.(2012年年开封二模)如图所示,T为理想变压器,A1,A2为理想交流电流表,R1、R2为定值电阻,R3为滑动变阻器,原线圈两端接恒压交流电源,当变阻器的滑动触头向下滑动时
A.A1的读数变大,A2读数变大
B.A1的读数变大,A2读数变小
C.A1的读数变小,A2读数变大
D.A1的读数变小,A2的读数变小
25.如图所示,两平行光滑金属导轨处于竖直面内,相距d=0.50m,磁感应强度B=1.0T的匀强磁场垂直于导轨平面。
金属棒ab垂直于导轨放置,并与导轨始终保持良好接触。
导轨的右端用导线与一理想变压器的原线圈相连,变压器的副线圈两端接有一个“10V、2.0W”的小灯泡L。
现用外力使金属棒ab沿导轨左右运动,速度的变化规律为v=10sin50πtm/s,此时小灯泡恰好正常发光。
不计导轨、导线及金属棒的电阻,下列说法中正确的是()
A.变压器原、副线圈的匝数比为1∶2
B.变压器副线圈中电流的最大值为0.20A
C.变压器原线圈中电流的最大值为0.80A
D.金属棒所受的最大安培力为0.40N
26.(2012年年2月山东潍坊重点中学联考)如图所示,理想变压器的原、副线圈匝数之比为10∶1,R=1Ω,与原线圈相连的熔断器(保险丝)的熔断电流为1A,通过电压传感器测得副线圈两端电压图像如图所示,则下列说法正确的是
A.原线圈输入电压的有效值为220V
B.原线圈两端交流电的频率为500Hz
C.原、副线圈铁芯中磁通量变化率之比为10∶1
D.为保证电路安全工作,滑动变阻器的阻值不得小于1.2Ω
专题七交流电、变压器、远距离输电(教师版)
1.(2010·
山东理综)一理想变压器原、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( )
D.P向右移动时,变压器的输出功率增加
[答案] AD[解析] 该题考查了描述交变电流的物理量和变压器的综合问题.由图象可知f=50Hz,有效值为220V,故A对B错.因
=
,所以C不正确.P出=
当P向右滑动时,R总减小,P出增大,D正确.
2.答案:
BCD解析:
当单刀双掷开关与a连接时,电压表的示数为22V,选项A错误;
当单刀双掷开关与b连接且在0.01s时,电流表示数为2.2A,选项B正确;
当单刀双掷开关由a拨向b时,副线圈输出电压的频率仍为50Hz,选项C错误;
当单刀双掷开关由a拨向b时,副线圈输出电压为44V,副线圈输出功率增大,原线圈的输入功率变大,选项D正确。
3.答案:
D解析:
穿过线圈的磁通量最大值为BS=0.1Wb,选项B错误;
转动角速度ω=20π,产生的感应电动势最大值为BSω=2πV,线圈中电流的最大值约为3.14A,选项A错误;
在任意1s时间内,线圈中电流的方向改变20次,选项C错误;
在任意1s时间内,产生电能W=EIt=3.142=9.86J,线圈克服安培力所做的功约为9.86J,选项D正确。
4.如图是一种理想自耦变压器示意图.线圈绕在一个圆环形的铁芯上,P是可移动的滑动触头.AB间接交流电压U,输出端接通了两个相同的灯泡L1和L2,Q为滑动变阻器的滑动触头.当开关S闭合,P处于如图所示的位置时,两灯均能发光.下列说法正确的是()
4.答案:
C解析:
P不动,将Q向右移动,变压器输出电流减小,输出功率减小,变压器的输入功率变小,选项A错误;
P不动,将Q向左移动,变压器输出电流增大,两灯均变亮,选项B错误;
Q不动,将P沿逆时针方向移动,变压器的副线圈匝数增多,输出电压增大,输出功率增大,输入功率变大,选项C正确;
P、Q都不动,断开开关S,L1将变亮,选项D错误。
5.如图2甲所示,一个理想变压器原、副线圈的匝数比n1:
1,副线圈两端接三条支路,每条支路上都接有一只灯泡,电路中L为电感线圈、C为电容器、R为定值电阻。
C.灯泡Ⅰ变亮D.灯泡Ⅲ变亮
5.答案:
BD解析:
由变压器变压公式,将其频率变为原来的2倍,副线圈输出电压不变,副线圈两端的电压有效值均为6V,选项A错误B正确;
将其频率变为原来的2倍,灯泡Ⅰ亮度不变。
由于容抗变小,感抗变大,灯泡Ⅲ变亮,灯泡II变暗,选项C错误D正确。
6.2011年入夏以来,中国南方贵州、云南、重庆等省市部分地区出现持续高温、少雨天气,引起不同程度旱情,导致大面积农作物受灾,造成群众饮水短缺等基本生活困难。
如下图所示,发电厂的输出电压和输电线的电阻、变压器均不变,如果发电厂欲增大输出功率,则下列说法正确的是()
A.升压变压器的输出电压增大
6.答案:
如果发电厂欲增大输出功率,输电线中电流一定增大,输电线上损耗的功率增大,输电线上损耗的功率占总功率的比例增大,选项C正确D错误;
升压变压器的输出电压不变,输电线上电压损失增大,降压变压器的输入电压减小,输出电压减小,选项AB错误。
7.如右图所示,有一矩形线圈,面积为S,匝数为N,内阻为r,绕垂直磁感线的对称轴OO/以角速度ω匀速转动,从图示位置转900的过程中,下列说法正确的是
E.通过电阻R的电量
F.通过电阻R的电量Q=
G.外力做功平均功率P=
H.从图示位置开始计时,则感应电动势随时间变化的规律为e=NBSωsinωt
7.答案:
BC解析:
从图示位置转900的过程中,磁通量变化△Ф=BS,通过电阻R的电量Q=I△t=
△t=N
=
,选项A错误B正确;
矩形线圈绕垂直磁感线的对称轴OO/以角速度ω匀速转动,产生的感应电动势最大值Em=NBSω,感应电流有效值为I=
,外力做功平均功率P=EI=I2(R+r)=
,选项C正确;
从图示位置开始计时,则感应电动势随时间变化的规律为e=NBSωsin(ωt+π/2),选项D错误。
8.答案:
CD解析:
图示位置穿过线框的磁通量最大,选项A错误;
线框中产生交变电压的最大值为NBSω=50×
×
0.5×
200V=500
V,有效值为500V,选项B错误;
由变压公式可知,变压器原、副线圈匝数之比为25︰11,选项C正确;
变压器允许输入最大功率为500×
10W=5000W,变压器输出端最多能并联5000/60=83只60瓦的灯泡,选项C正确。
9.一交流发电机的线圈电阻为1Ω,将其输出端接在电阻为10Ω的电阻丝上,其输出电压从某时刻开始随时间变化的图象如图所示,则
A.线圈转动的角速度为100rad/s
9.答案:
根据
得
rad/s,A项错;
图象中输出电压最大值为200V,由于线圈有内阻,则其电动势最大值大于200V,B项错;
电阻丝的发热功率为
=2kW,C项正确;
理想变压器可以改变输出电压,不能改变输出频率,D项错。
10.答案:
由于磁极与铁芯之间的缝隙中形成方向沿半径的辐向磁场,线圈绕铁芯M中心的固定转轴匀速转动过程中,都垂直切割磁感线,所以能正确反映线圈中感应电动势e随时间t变化规律的是图D。
11.答案:
A解析:
由0—t1时间内,电压表的示数U随时间t的变化关系可知,物体M的速度为正方向且不断增大,加速度为正方向且不断减小,选项A正确。
13.如右图所示,N匝矩形导线框以角速度ω在磁感应强度为B的匀强磁场中绕轴OO′匀速转动,线框面积为S,线框的电阻、电感均不计,外电路接有电阻R、理想电流表
13.答案:
图示位置电流不为0,选项A错误;
由于接有二极管,二极管D具有单向导电性,由(
NBS)2RT/2=U2/R·
T解得R两端电压的有效值U=ωNBS/2,交流电流表的示数I=
NBS,选项B错误D正确;
一个周期内通过R的电荷量q=2NBS/R,选项C错误。
D.如果该柴油发电