高考物理宜昌电磁学知识点之交变电流易错题汇编及答案解析.pdf
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1、高考物理宜昌电磁学知识点之交变电流易错题汇编及答案解析一、选择题1如图所示,一单匝正方形线圈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 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,线圈边长为 L,电阻为R,转动的角速度为。当线圈转至图示位置时()A线圈中感应电流的方向为abcdaB线圈中感应电流的大小为2 2B LRC穿过线圈的磁通量为BL2D穿过线圈磁通量的变化率为BL22采用 220 kV 高压向远方的城市输电当输送功率一定时,为使输电线上损耗的功率减小为原来的14,输电电压应变为()A55 kVB110 kVC440 kVD880 kV3一自耦变
2、压器如图所示,环形铁芯上只绕有一个线圈,将其接在a、b 间作为原线圈通过滑动触头取该线圈的一部分,接在c、d 间作为副线圈,在a、b 间输入电压为U1的交变电流时,c、d 间的输出电压为U2,在将滑动触头从M 点顺时针转到N 点的过程中()AU2U1,U2降低BU2U1,U2升高CU2U1,U2降低DU2U1,U2升高4如图所示,一理想变压器的原、副线圈匝数之比为12:55:1nn,原线圈接入电压220 2 sin100utV的交流电源,图中电表均为理想电表,闭合开关后,当滑动变阻器的滑动触头P从最上端滑到最下端的过程中,下列说法正确的是()A副线圈中交变电流的频率为100HzB0t时,电压表
3、的示数为0C电流表的示数先变小后变大D电流表的示数先变大后变小5如图甲所示为一理想变压器,原、副线圈匝数比为221,两个标有“10 V,5 W”的小灯泡并联在副线圈的两端原线圈与正弦交变电源连接,输入电压u 如图乙所示,原线圈电路中电压表和电流表(可视为理想电表)。则下列说法正确的是()A经过 1 min 原线圈的输出电能为6 102 JB由于电压过高小灯泡会被烧坏C电压表的示数为 2202 VD电流表的示数为 2 A6如图所示,一个N匝矩形闭合线圈,总电阻为R,在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴OO以恒定的角速度转动,线圈产生的电动势的最大值为mE,从线圈平面与磁感线平行时开始计时,则()A
4、线圈电动势的瞬时值表达式为msineEtB当线圈转过2时,磁通量的变化率达到最大值C穿过线圈的磁通量的最大值为mED线圈转动一周产生的热量为2mER7两矩形线圈分别在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动,线圈中产生的感应电动势e随时间 t 的变化关系分别如图中甲、乙所示,则下列说法正确的是()A两交变电流的频率之比f甲:f乙=1:2B两交变电流的电动势有效值之比E甲:E乙=3:1Ct=1s 时,两线圈中的磁通量的变化率均为零Dt=1s时,两线圈均处在与中性面垂直的位置上8下列关于交流电路的说法错误的是()A电容器的击穿电压为交流电压的最大值B电路中电流表的示数为电流的有效值C教室内日光灯的额定电
5、压为电压的有效值D电路中保险丝的熔断电流为电流的最大值9电风扇的挡位变换器电路如图所示,把它视为一个可调压的理想变压器,总匝数为2400 匝的原线圈输入电压u=2202sin100 t(V),挡位 1、2、3、4 对应的线圈匝数分别为240匝、600 匝、1200 匝、2400 匝。电动机M 的内阻 r=8 ,额定电压为U=220V,额定功率 P=110W。下列判断正确的是)()A该交变电源的频率为100HzB当选择3 挡位后,电动机两端电压的最大值为110VC当挡位由3 变为 2 后,原线圈的电流变大D当选择挡位4 后,电动机的输出功率为108W10 如图所示,N 匝矩形导线框以角速度绕对称
6、轴OO匀速转动,线框面积为S,线框电阻、电感均不计,在OO左侧有磁感应强度为B 的匀强磁场,外电路接有电阻R,理想电流表 A,则:()A从图示时刻起,线框产生的瞬时电动势为sineNB StB交流电流表的示数24INBSRCR 两端电压的有效值2UNBSD一个周期内R 的发热量2NBSQR11 矩形线框与理想电流表、理想变压器、灯泡连接电路如图甲所示灯泡标有“36 V40 W”的字样且阻值可以视作不变,变压器原、副线圈的匝数之比为21,线框产生的电动势随时间变化的规律如图乙所示则下列说法正确的是()A图乙电动势的瞬时值表达式为e36 sin(t)VB变压器副线圈中的电流方向每秒改变50次C灯泡
7、 L 恰好正常发光D理想变压器输入功率为20 W12 如图所示,面积为S、匝数为N 的矩形线框在磁感应强度为B的匀强磁场中,绕垂直于磁感线的轴OO匀速转动,通过滑环向理想变压器供电,灯泡L1、L2、L3均正常发光已知L1、L2、L3的额定功率均为P,额定电流均为I,线框及导线电阻不计,则()A理想变压器原副线圈的匝数比为1:2B图示位置时穿过线框的磁通量变化率为零C若灯 L1烧断,灯泡L3将变暗D线框转动的角速度为2PNBSI13 如图所示为某小型电站高压输电示意图发电机输出功率恒定,升压变压器原、副线圈两端的电压分别为U1和 U2在输电线路的起始端接入两个互感器,原、副线圈的匝数比分别为10
8、:1 和 1:10,电压表的示数为220 V,电流表的示数为10 A,各互感器和电表均为理想的,则下列说法正确的是()A升压变压器原、副线圈的匝数比为1221nUnUB采用高压输电可以增大输电线中的电流,输电电流为100 AC线路输送电功率是220 kWD将 P上移,用户获得的电压将降低14 如图所示,一个矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动,线圈内磁通量随时间t 的变化如图所示,则下列说法中正确的是()At1时刻线圈中的感应电动势最大Bt2时刻 ab 的运动方向与磁场方向平行Ct3时刻线圈平面与中性面重合Dt4,t5时刻线圈中感应电流的方向相同15 电阻12RR、与交流电
9、源按照图甲方式连接,12=10,=20RR,闭合开关S后,通过电阻2R的正弦交变电流i随时间t变化的情况如图乙所示,则()A通过1R的电流有效值是1.0AB通过2R的电流最大值是2AC1R两端的电压有效值为5VD2R两端的电压最大值为5 2A16 一理想变压器原、副线圈的匝数比为51,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R的滑动片。下列说法正确的是()A副线圈输出电压的频率为100HzB副线圈输出电压的有效值为62VCP向下移动时,变压器的输出功率增加DP向下移动时,原、副线圈的电流都减小17 一台交流发电机的线圈电阻为2,将其输出端接在电阻为20 的电
10、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25 rad/sB电阻丝的发热功率为250 WC交流发电机的电动势有效值为502 VD若将此发电机接在匝数比为12 的理想变压器上可使输出频率提高1 倍18 一匝数 n=10 的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动,所产生的交流电电动势瞬时值的表达式220sin10Vet,下列说法正确的是()A该交流电的频率是50HzB电动势的有效值是220VC当1s10时,电动势的瞬时值为0D穿过线圈的磁通量最大值为4Wb/s19实验室里的交流发电机可简化为如图所示的模型,正方形线圈在水平匀强磁场中,绕垂直于磁感线的O
11、O 轴匀速转动今在发电机的输出端接一个电阻R 和理想电压表,并让线圈每秒转25 圈,读出电压表的示数为10 V已知 R10 ,线圈电阻忽略不计,下列说法正确的是A线圈平面与磁场平行时刻,线圈中的瞬时电流为零B从线圈平面与磁场平行开始计时,线圈中感应电流瞬时值表达式为i2sin 100 t(A)C流过电阻R的电流最大值为2AD电阻 R上的热功率等于5 W20 如甲图所示为恒压电源给硫化镉光敏电阻R供电时,流过此电阻的电流和所受光照强度的关系图像。根据这一特性,某同学设计一个台灯的自动控制电路如乙图所示,T为一自耦式变压器。下列说法正确的是()A在其他条件不变的情况下,如果光照变强,则灯泡的亮度减
12、小B在其他条件不变的情况下,如果光照变强,则灯泡的亮度增加C在其他条件不变的情况下,将自耦式变压器的滑片P 适当下滑,则灯泡的亮度增加D在其他条件不变的情况下,适当增大滑动变阻器R1的阻值,则灯泡的亮度增加21 如图所示,理想变压器副线圈通过输电线接两个相同的灯泡L1和 L2。输电线的等效电阻为 R。开始时,电键S断开,当S闭合时,下列说法中正确的是()A副线圈两端的输出电压减小B通过灯泡L1的电流减小C原线圈中的电流减小D变压器的输入功率不变22 如图,交流电源的电动势有效值与直流电源的电动势相等,两电源的内阻均可忽略,三个灯泡是完全相同的,分别与定值电阻、电感器和电容器相接。当S接 1 时
13、三个灯泡的亮度相同,那么S接 2 时A三个灯泡亮度相同B甲灯比乙灯亮,丙灯不亮C甲灯比乙灯暗,丙灯不亮D甲灯和乙灯亮度相同,丙灯不亮23 一小水电站,输出的电功率为P0=20kW,输出电压U0=400V,经理想升压变压器T1变为 2000V 电压远距离输送,输电线总电阻为r=10,最后经理想降压变压器T2降为220V 向用户供电,下列说法正确的是()A变压器T1的匝数比n1:n2=1:10B输电线上的电流为50AC输电线上损失的电功率为1kWD变压器T2的匝数比n3:n4=100:1124 如图所示,理想变压器的原、副线圈匝数之比为41,原线圈接在220 2 sin100ut V()的交流电源
14、上,副线圈接有55R的电阻电流表、电压表均为理想电表下列说法正确的是()A原线圈的输入功率为552WB电流表的读数为4.0 AC电压表的读数为55.0 VD副线圈两端交流电的周期为50 s25 如图所示,一理想变压器原线圈接在电压恒为U 的交流电源上,原线圈接入电路的匝数可通过调节触头P 进行改变,副线圈、电阻箱R 和定值电阻R1以及理想交流电流表连接在一起。下列说法正确的是()A不管电阻箱如何调节,电流表示数一定变大B只将 R 和 R1由并联改为串联结构,其他保持不变,则电流表示数将变大C只将 P的位置向上滑动,其他保持不变,则R1的功率将变小D保持 P的位置不动,增大R,则 R1的电功率变
15、小【参考答案】*试卷处理标记,请不要删除一、选择题1D 解析:D【解析】【详解】A图示时刻,ad速度方向向里,bc 速度方向向外,根据右手定则判断出ad 中感应电流方向为 a d,bc 中电流方向为cb,线圈中感应电流的方向为adcba。故 A 错误;B线圈中的感应电动势为2EBSBL线圈中的感应电流为2BLIR故 B 错误;C图示时刻ad、bc 两边垂直切割磁感线,穿过线圈磁通量为0,故 C 错误;D线圈中的感应电动势为2EBSBL由公式Et得2BLt故 D 正确。故选 D。2C 解析:C【解析】本意考查输电线路的电能损失,意在考查考生的分析能力当输电功率P=UI,U 为输电电压,I 为输电
16、线路中的电流,输电线路损失的功率为P损=I2R,R 为输电线路的电阻,即P损=2PRU当输电功率一定时,输电线路损失的功率为原来的14,则输电电压为原来的2倍,即 440V,故选项 C 正确点睛:本意以远距离输电为背景考查输电线路的电能损失,解题时要根据输送电功率不变,利用输电线路损失的功率P损=I2R 解题3C 解析:C【解析】试题分析:由题图知自耦变压器原线圈的匝数大于副线圈的匝数,根据变压器的变压规律可知,U2U1;在将滑动触头从M 点顺时针旋转到N 点的过程中,副线圈的匝数减少,所以U2降低,故A、B、D 错误;C正确【学科网考点定位】考查变压器【方法技巧】主要是对自耦变压器的理解,分
17、清原副线圈及在转动的过程中线圈的匝数怎么变、理想变压器的规律4C 解析:C【解析】【分析】【详解】A由电压公式知交流电的频率为10050Hz22f故 A 错误;B原线圈两端的输入电压有效值为220V,由变压器原副线圈电压与线圈匝数的关系得112255UnUn解得24VU,故 B 错误;CD由图可知,滑动变阻器的上下两部分并联后与R 串联,根据串并联电路的电阻可知,当滑片 P位于中间位置时,并联电阻的电阻值最大,所以当滑动变阻器的滑动触头P从最上端滑到最下端的过程中,电路中的总电阻先增大后减小,根据欧姆定律可知,变压器的输出电流先减小后增大,则输入的电流也是先减小后增大,即电流表的示数先变小后变
18、大,故 C 正确,D 错误。故选 C。5A 解析:A【解析】【分析】由图乙可知,原线圈两端电压1U的有效值为220V,根据变压器原副线圈电压比关系,得副线圈两端电压的有效值221110VnUUn。【详解】AB、分析可知,副线圈两端电压210VU,故两灯泡均正常工作,则变压器的输入功率为1210WPP,故在 1min 内,原线圈的输出电能为110W60s=600JPt,A 正确,B 错误;C、电压表的示数为原线圈电压有效值1U,为 220V,C 错误;D、根据11 1PU I,得电流表示数1111A22PIU,D 错误。故选 A。【点睛】掌握住理想变压器的电压、电流和功率之间的关系,最大值和有效
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