高中物理交變電流知識點(diǎn)及練習(xí)

1、產(chǎn)生: 線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生的瞬時(shí)值: I=I msint峰值:I m= nsB/R有效值:周期和頻率的關(guān)系:T=1/f圖像：正弦曲線描述交變電流電感對交變電流的作用：通直流、阻交流，通低頻、阻高頻電容對交變電流的作用：通交流、阻直流，通高頻、阻低頻原理：電磁感應(yīng) 變壓比：U1/U2=n1/n2應(yīng)用變壓器只有一個(gè)副線圈：I1/I2=n2/n1有多個(gè)副線圈：I1n1= I2n2= I3n3=變流比：電能的輸送功率損失：電壓損失：遠(yuǎn)距離輸電方式：高壓輸電1交變電流產(chǎn)生圖17-1(一)、交變電流：大小和方向都隨時(shí)間作周期性變化的電流叫做交變電流，簡稱交流。如圖17-1所

2、示（b）、（c）、（e）所示電流都屬于交流，其中按正弦規(guī)律變化的交流叫正弦交流。如圖（b）所示。而（a）、(d)為直流其中（a）為恒定電流。（二）、正弦交流的產(chǎn)生及變化規(guī)律。 (1)、產(chǎn)生：當(dāng)線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線圈中產(chǎn)生的交流是隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化的。即正弦交流。(2)、中性面：勻速旋轉(zhuǎn)的線圈，位于跟磁感線垂直的平面叫做中性面。這一位置穿過線圈的磁通量最大，但切割邊都未切割磁感線，或者說這時(shí)線圈的磁通量變化率為零，線圈中無感應(yīng)電動(dòng)勢。(3)、規(guī)律：從中性面開始計(jì)時(shí)，則e=NBSsint 。用表示峰值NBS則e=sint在純電阻電路中,電流I=sint=Isint，

3、電壓u=Usint 。2、表征交變電流大小物理量(1)瞬時(shí)值：對應(yīng)某一時(shí)刻的交流的值 用小寫字母x 表示，e i u(2)峰值：即最大的瞬時(shí)值。大寫字母表示，Ummmm= nsB m=m/ R注意：線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁感線方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的峰值為=NBS，即僅由匝數(shù)N，線圈面積S，磁感強(qiáng)度B和角速度四個(gè)量決定。與軸的具體位置，線圈的形狀及線圈是否閉合都是無關(guān)的。(3)有效值：a、意義：描述交流電做功或熱效應(yīng)的物理量b、定義：跟交流熱效應(yīng)相等的恒定電流的值叫做交流的有效值。c、正弦交流的有效值與峰值之間的關(guān)系是= I= U=。注意：正弦交流的有效值和峰值之間具有=，U=

4、的關(guān)系，非正弦（或余弦）交流無此關(guān)系，但可按有效值的定義進(jìn)行推導(dǎo)，如對于正負(fù)半周最大值相等的方波電流，其熱效應(yīng)和與其最大值相等的恒定電流是相同的，因而其有效值即等于其最大值。即I=I。e、交流用電器的額定電壓和額定電流指的是有效值；交流電流表和交流電壓表的讀數(shù)是有效值。對于交流電若沒有特殊說明的均指有效值。f、在求交流電的功、功率或電熱時(shí)必須用交流電的有效值。(4)峰值、有效值、平均值在應(yīng)用上的區(qū)別。 峰值是交流變化中的某一瞬時(shí)值，對純電阻電路來說，沒有什么應(yīng)用意義。若對含電容電路，在判斷電容器是否會(huì)被擊穿時(shí)，則需考慮交流的峰值是否超過電容器的耐壓值。 交流的有效值是按熱效應(yīng)來定義的，對于一個(gè)

5、確定的交流來說，其有效值是一定的。而平均值是由公式確定的，其值大小由某段時(shí)間磁通量的變化量來決定，在不同的時(shí)間段里是不相同的。如對正弦交流，其正半周或負(fù)半周的平均電動(dòng)勢大小為，而一周期內(nèi)的平均電動(dòng)勢卻為零。在計(jì)算交流通過電阻產(chǎn)生的熱功率時(shí)，只能用有效值，而不能用平均值。在計(jì)算通過導(dǎo)體的電量時(shí)，只能用平均值，而不能用有效值。 在實(shí)際應(yīng)用中，交流電器銘牌上標(biāo)明的額定電壓或額定電流都是指有效值，交流電流表和交流電壓表指示的電流、電壓也是有效值，解題中，若題示不加特別說明，提到的電流、電壓、電動(dòng)勢時(shí)，都是指有效值。(5)、表征交變電流變化快慢的物理量a、周期T：電流完成一次周期性變化所用的時(shí)間。單位：

6、s .b、頻率f：一秒內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)。單位：Z.c、角頻率：就是線圈在勻強(qiáng)磁場中轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度。單位：rad/s.d、角速度、頻率、周期，的關(guān)系=2f=(6)、疑難辨析圖17-2交流電的電動(dòng)勢瞬時(shí)值和穿過線圈面積的磁通量的變化率成正 比。當(dāng)線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線圈磁通量也是按正弦（或余弦）規(guī)律變化的，若從中性面開始計(jì)時(shí)，t=0時(shí)，磁通量最大，應(yīng)為余弦函數(shù)，此刻變化率為零（切線斜率為零），t=時(shí)，磁通量為零，此刻變化率最大（切線斜率最大），因此從中性面開始計(jì)時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)表達(dá)式是正弦函數(shù)，如上圖17-2所示分別是=cost和e=sint。3、變壓器（1）變壓器的構(gòu)造： 原線圈

7、、 副線圈、 鐵心（2）變壓器的工作原理 在原、副線圈上由于有交變電流而發(fā)生的互相感應(yīng)現(xiàn)象，叫做互感現(xiàn)象，互感現(xiàn)象是變壓器工作的基礎(chǔ)。（3）理想變壓器：磁通量全部集中在鐵心內(nèi)，變壓器沒有能量損失，輸入功率等于輸出功率。（4）理想變壓器電壓跟匝數(shù)的關(guān)系： U1/U2= n1/n2說明：對理想變壓器各線圈上電壓與匝數(shù)成正比的關(guān)系，不僅適用于原、副圈只有一個(gè)的情況，而且適用于多個(gè)副線圈的情況。即有=。這是因?yàn)槔硐胱儔浩鞯拇磐咳考性阼F心內(nèi)。因此穿過每匝線圈的磁通量的變化率是相同的，每匝線圈產(chǎn)生相同的電動(dòng)勢，因此每組線圈的電動(dòng)勢與匝數(shù)成正比。在線圈內(nèi)阻不計(jì)的情況下，每組線圈兩端的電壓即等于電動(dòng)勢，

8、故每組電壓都與匝數(shù)成正比。（5）理想變壓器電流跟匝數(shù)的關(guān)系I1/I2= n2/n1 （適用于只有一個(gè)副線圈的變壓器）說明：原副線圈電流和匝數(shù)成反比的關(guān)系只適用于原副線圈各有一個(gè)的情況，一旦有多個(gè)副線圈時(shí)，反比關(guān)系即不適用了，可根據(jù)輸入功率與輸出功率相等的關(guān)系推導(dǎo)出：U1I1= U2I2+ U3I3+U4I4+再根據(jù)U2=U1 U3=U1 U4= U4可得出：n1I1=n2I2+ n3I3+ n4I4+（6）注意事項(xiàng)（1）當(dāng)變壓器原副線圈匝數(shù)比()確定以后,其輸出電壓U2是由輸入電壓U1決定的(即U2=U1)但若副線圈上沒有負(fù)載 , 副線圈電流為零輸出功率為零 , 則輸入 功率為零,原線圈電流也

9、為零,只有副線圈接入一定負(fù)載,有了一定的電流,即有了一定的輸出功率，原線圈上才有了相應(yīng)的電流（I1=I2），同時(shí)有了相等的輸入功率，（P入=P出）所以說：變壓器上的電壓是由原線圈決定的，而電流和功率是由副線圈上的負(fù)載來決定的。4、電能的輸送(1)輸送電能的過程:輸送電能的過程如下所示：發(fā)電站升壓變壓器高壓輸電線降壓變壓器用電單位。 (2). 高壓輸電的道理思路：輸電導(dǎo)線（電阻）發(fā)熱損失電能減小損失。輸電要用導(dǎo)線，導(dǎo)線當(dāng)然有電阻，如果導(dǎo)線很短，電阻很小可忽略，而遠(yuǎn)距離輸電時(shí)，導(dǎo)線很長，電阻大不能忽略。電流通過很長的導(dǎo)線要發(fā)出大量的熱，所以，輸電時(shí)，必須設(shè)法減小導(dǎo)線發(fā)熱損失。由焦耳定律Q=I2Rt

10、，減小發(fā)熱Q有以下三種方法：一是減小輸電時(shí)間t，二是減小輸電線電阻R，三是減小輸電電流I。第一種方法等于停電，沒有實(shí)際價(jià)值。第二種方法從材料、長度、粗細(xì)三方面來說都有實(shí)際困難。適用的超導(dǎo)材料還沒有研究出來。排除了前面兩種方法，就只能考慮第三種方法了。從焦耳定律公式Q=I2Rt可以看出，第三種辦法是很有效的：電流減小一半，損失的電能就降為原來的四分之一。所以說要減小電能的損失，必須減小輸電電流。但從另一方面講，輸電就是要輸送電能，輸送的功率必須足夠大，才有實(shí)際意義。根據(jù)公式P=UI，要使輸電電流I減小，而輸送功率P不變（足夠大），就必須提高輸電電壓U。所以說通過高壓輸電可以保證在輸送功率不變，減

11、小輸電電流來減小輸送電的電能損失。(3) 變壓器能把交流電的電壓升高（或降低）在發(fā)電站都要安裝用來升壓的變壓器，實(shí)現(xiàn)高壓輸電。但是我們用戶使用的是低壓電，所以在用戶附近又要安裝降壓的變壓器。一是為了安全，二是用電器只能用低電壓。例1、交流發(fā)電機(jī)在工作時(shí)產(chǎn)生的電壓流表示式為，保持其他條件不變，使該線圈的轉(zhuǎn)速和匝數(shù)同時(shí)增加一倍，則此時(shí)電壓流的變化規(guī)律變?yōu)椋?）ABCD解析：線圈的轉(zhuǎn)速和匝數(shù)同時(shí)增加一倍，則Um增加4倍，線圈的轉(zhuǎn)速增加一倍，則為原來的兩倍。答案為B。點(diǎn)撥：此題是一個(gè)基礎(chǔ)題，考查的是對電壓流表示式為的理解，最好親自動(dòng)手推導(dǎo)公式，才有利于公式的記憶。例2、如圖17-4表示一交流隨時(shí)間變化

12、的圖像，求此交流的有效值。圖17-4 解析：此題所給交流正負(fù)半周的最大值不相同，許多同學(xué)對交流電有效值的意義理解不深，只知道機(jī)械地套用正弦交流電的最大值是有效值的倍的關(guān)系，直接得出有效值，而對此題由于正負(fù)半周最大值不同，就無從下手。應(yīng)該注意到在一個(gè)周期內(nèi)前半周期和后半周期的有效值是可求的，再根據(jù)有效值的定義，選擇一個(gè)周期的時(shí)間，利用在相同時(shí)間內(nèi)通過相同的電阻所產(chǎn)生的熱量相同，從焦耳定律求得。 IRT=I1R+ I2R 即I=(+（) 解得 I=A例3、如圖17-5所示，在勻強(qiáng)磁場中有一個(gè)“”形導(dǎo)線框可繞AB軸轉(zhuǎn)動(dòng)，已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場的磁感強(qiáng)度B=T，線框的CD邊長為20cm、CE、DF長均為10cm

13、，轉(zhuǎn)速為50r/s，若從圖示位置開始計(jì)時(shí)（1）寫出線框中感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)值表達(dá)式。（2）若線框電阻r=3,再將AB兩端接“6V，12W”燈泡，小燈泡能否正常發(fā)光？若不能，小燈泡實(shí)際功率多大？ 解析：（1）注意到圖17-5示位置磁感線與線圈平面平行，瞬時(shí)值表達(dá)式應(yīng)為余弦函數(shù)，先出最大值和角頻率。 =2n=100rad/s =BS=0.20.1100=10(V) 所以電動(dòng)勢瞬時(shí)表達(dá)式應(yīng)為e=10cos100t(V)。圖17-5（2）小燈泡是純電阻電路，其電阻為R=首先求出交流電動(dòng)勢有效值=10（V）此后即可看成恒定電流電路，如圖15-5 所示，顯然由于R=r,=5v，小于額定電壓，不能正常發(fā)光。其

14、實(shí)際功率是p=8.3(w)點(diǎn)撥：此題是一個(gè)綜合計(jì)算題，考查的是電動(dòng)勢的最大值和有效值之間關(guān)系，應(yīng)該多加強(qiáng)這方面的練習(xí)，以熟悉此計(jì)算公式。圖17-7例4、如圖17-7所示,理想變壓器鐵芯上繞有A、B、C三個(gè)線圈，匝數(shù)比為nA:nB:nC=4:2:1,在線圈B和C的兩端各接一個(gè)相同的電阻R，當(dāng)線圈A與交流電源連通時(shí)，交流電流表A2的示數(shù)為I0，則交流電表A1的讀數(shù)為_I0 。解析：此題如果輕易用電流強(qiáng)度與匝數(shù)成反比的關(guān)系來解，即得出IA=0.5I0就錯(cuò)了。應(yīng)該注意到變壓器副線圈有多組，電流反比關(guān)系不成立，但電壓與匝數(shù)成正比的關(guān)系還是成立的，應(yīng)先根據(jù)這一關(guān)系求出C組線圈電壓，再根據(jù)R相等的條件求出C

15、組電流，由和，得IC=0.5I0 .此后利用關(guān)系式 nA IA=nBnB +nCnC即 4IA=2I0+10.5I0 得IA=0.625I0點(diǎn)撥：此題為一個(gè)簡單計(jì)算題。考查的是對變壓器工作規(guī)律的一個(gè)理解。例5、將電阻R1和R2如下圖17-10甲所示接在變壓器上，變壓器原線圈接在電壓恒為U的交流電源上，R1和R2上的電功率之比為2：1，若其它條件不變，只將R1和R2改成如圖乙接法，R1和R2上的功率之比為1：8。若甲圖中原線圈電流為I1，乙圖中原線圈電流為I2，求：（1）兩組副線圈的匝數(shù)之比；（2）I1和I2之比。解析：（1）甲圖中R1和R2串聯(lián)，電流相同，功率與電阻成正比，所以有 R1=2R2

16、（1） 設(shè)三組線圈的匝數(shù)分別是n1 ,n2 ,n3，兩組副線圈上的電壓分別是U2和U3，易得U2=U U3=U乙圖中R1和R2上的功率之比為1 : 8圖17-10即 8 （2）聯(lián)列（1）式和（2）式解得 =（2）設(shè)甲圖中輸出功率為P1，則P1=（）2/（R1+R2）設(shè)乙圖中輸出 功率為P2，則P2=（）2/R1+（）2/R2以R1=2R2，n3=2n2代入，可得： 。由于輸入功率等于輸出功率，所以甲、乙兩圖中輸入功率之比也為，根據(jù)P=IU，電壓恒定，所以兩圖中電流之比I1：I2=2：3點(diǎn)撥：此題是一個(gè)綜合計(jì)算題，考查的是變壓器電壓、電流與線圈匝數(shù)的關(guān)系，并且要理解變壓器中輸出功率與輸入功率之間

17、的關(guān)系。例6、發(fā)電廠輸出的交流電壓為2.2萬伏,輸送功率為2.2106瓦,現(xiàn)在用戶處安裝一降壓變壓器,用戶的電壓為220伏,發(fā)電廠到變壓器間的輸電導(dǎo)線總電阻為22歐,求:(1)輸電導(dǎo)線上損失的電功率;(2)變壓器原副線圈匝數(shù)之比。解析：（1）應(yīng)先求出輸送電流，由線=P總/U總=2.2106 2.2104=100(A) 則損失功率為P損=I線2R線=100222=2.2105 (w) (2)變壓器原線圈電壓U1為U1=U總-U線= U總- I線R線=2.2104-10022=19800(V)所以原副線圈匝數(shù)比=19800/220=90.22、如圖17-20所示，勻強(qiáng)磁場的磁感強(qiáng)度B = 0.1T

18、 ，矩形線圈的匝數(shù)N = 100匝，邊長= 0.2m ，= 0.5m ，轉(zhuǎn)動(dòng)角速度= 100rad/s ，轉(zhuǎn)軸在正中間。試求：（1）從圖示位置開始計(jì)時(shí)，該線圈電動(dòng)勢的瞬時(shí)表達(dá)式；（2）當(dāng)轉(zhuǎn)軸移動(dòng)至ab邊（其它條件不變），再求電動(dòng)勢的瞬時(shí)表達(dá)式；（3）當(dāng)線圈作成半徑為r = 的圓形，再求電動(dòng)勢的瞬時(shí)表達(dá)式。圖17-2023、一臺(tái)變壓器有兩個(gè)次級線圈，它的初級線圈接在220V的電源上，一個(gè)次級線圈的電壓為6V，輸出電流為2A，匝數(shù)為24匝；另一個(gè)次級線圈的電壓為250V，輸出電流為200mA求： (1)250V線圈的匝數(shù)，初級線圈的匝數(shù)； (2)初級線圈的輸入功率22、（1）314cos100tV

19、 、（2）不變、（3）不變。23、(1)1000匝，880匝；(2)62W 2009年 高考新題一、選擇題1.（09天津9）（1）如圖所示，單匝矩形閉合導(dǎo)線框abcd全部處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場中，線框面積為S，電阻為R。線框繞與cd邊重合的豎直固定轉(zhuǎn)軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線框中感應(yīng)電流的有效值I= 。線框從中性面開始轉(zhuǎn)過的過程中，通過導(dǎo)線橫截面的電荷量q= 。答案：（1），解析：本題考查交變流電的產(chǎn)生和最大值、有效值、平均值的關(guān)系及交變電流中有關(guān)電荷量的計(jì)算等知識。電動(dòng)勢的最大值，電動(dòng)勢的有效值，電流的有效值；。2.（09廣東物理9）圖為遠(yuǎn)距離高壓輸電的示意圖。關(guān)于遠(yuǎn)距離輸電，下列表述

20、正確的是 （ ABD ）A增加輸電導(dǎo)線的橫截面積有利于減少輸電過程中的電能損失B高壓輸電是通過減小輸電電流來減小電路的發(fā)熱損耗C在輸送電壓一定時(shí)，輸送的電功率越大，輸電過程中的電能損失越小D高壓輸電必須綜合考慮各種因素，不一定是電壓越高越好解析：依據(jù)輸電原理，電路中的功率損耗，而,增大輸電線的橫截面積，減小輸電線的電阻，則能夠減小輸電線上的功率損耗，A正確；由P=UI來看在輸送功率一定的情況下，輸送電壓U越大，則輸電電流越小，則功率損耗越小，B正確；若輸電電壓一定，輸送功率越大，則電流I越大，電路中損耗的電功率越大，C錯(cuò)誤；輸電電壓并不是電壓越高越好，因?yàn)殡妷涸礁?，對于安全和技術(shù)的要求越高，因

21、此并不是輸電電壓越高越好，D正確。3.（09江蘇物理6）如圖所示，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為1：5，原線圈兩端的交變電壓為 氖泡在兩端電壓達(dá)到100V時(shí)開始發(fā)光，下列說法中正確的有 （ AB ） A開關(guān)接通后，氖泡的發(fā)光頻率為100Hz B開關(guān)接通后，電壓表的示數(shù)為100 V C開關(guān)斷開后，電壓表的示數(shù)變大 D開關(guān)斷開后，變壓器的輸出功率不變解析：本題主要考查變壓器的知識，要能對變壓器的最大值、有效值、瞬時(shí)值以及變壓器變壓原理、功率等問題徹底理解。由交變電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式知，原線圈兩端電壓的有效值為V=20V，由得副線圈兩端的電壓為V，電壓表的示數(shù)為交流電的有效值，B項(xiàng)正確；交變電壓的頻率

22、為 Hz，一個(gè)周期內(nèi)電壓兩次大于100V，即一個(gè)周期內(nèi)氖泡能兩次發(fā)光，所以其發(fā)光頻率為100Hz，A項(xiàng)正確；開關(guān)斷開前后，輸入電壓不變，變壓器的變壓比不變，故輸出電壓不變，C項(xiàng)錯(cuò)誤；斷開后，電路消耗的功率減小，輸出功率決定輸入功率，D項(xiàng)錯(cuò)誤。4.（09海南物理9）一臺(tái)發(fā)電機(jī)最大輸出功率為4000kW,電壓為4000V，經(jīng)變壓器升壓后向遠(yuǎn)方輸電。輸電線路總電阻到目的地經(jīng)變壓器降壓，負(fù)載為多個(gè)正常發(fā)光的燈泡（220V、60W）。若在輸電線路上消耗的功率為發(fā)電機(jī)輸出功率的10%,變壓器和的耗損可忽略，發(fā)電機(jī)處于滿負(fù)荷工作狀態(tài)，則（ ABD ）A原、副線圈電流分別為和20AB原、副線圈電壓分別為和22

23、0VC和的變壓比分別為1：50和40：1D有盞燈泡（220V、60W）正常發(fā)光5.（09海南物理12）鉗型表的工作原理如圖所示。當(dāng)通有交流電的導(dǎo)線從環(huán)形鐵芯的中間穿過時(shí)，與繞在鐵芯上的線圈相連的電表指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)。由于通過環(huán)形鐵芯的磁通量與導(dǎo)線中的電流成正比，所以通過偏轉(zhuǎn)角度的大小可以測量導(dǎo)線中的電流。日常所用交流電的頻率在中國和英國分別為50Hz和60Hz?，F(xiàn)用一鉗型電流表在中國測量某一電流，電表讀數(shù)為10A；若用同一電表在英國測量同樣大小的電流，則讀數(shù)將是 A。若此表在中國的測量值是準(zhǔn)確的，且量程為30A；為使其在英國的測量值變?yōu)闇?zhǔn)確，應(yīng)重新將其量程標(biāo)定為 A答案：12 256.（09山東

24、19）某小型水電站的電能輸送示意圖如下。發(fā)電機(jī)的輸出電壓為200V，輸電線總電阻為r，升壓變壓器原副線圈匝數(shù)分別為n，n2。降壓變壓器原副線匝數(shù)分別為n3、n4（變壓器均為理想變壓器）。要使額定電壓為220V的用電器正常工作，則 （ AD ）ABC升壓變壓器的輸出電壓等于降壓變壓器的輸入電壓D升壓變壓器的輸出功率大于降壓變壓器的輸入功率解析：根據(jù)變壓器工作原理可知，由于輸電線上損失一部分電壓，升壓變壓器的輸出電壓大于降壓變壓器的輸入電壓，有，所以，A正確，BC不正確。升壓變壓器的輸出功率等于降壓變壓器的輸入功率加上輸電線損失功率，D正確?？键c(diǎn)：變壓器工作原理、遠(yuǎn)距離輸電提示：理想變壓器的兩個(gè)基

25、本公式是： ，即對同一變壓器的任意兩個(gè)線圈，都有電壓和匝數(shù)成正比。，即無論有幾個(gè)副線圈在工作，變壓器的輸入功率總等于所有輸出功率之和。只有當(dāng)變壓器只有一個(gè)副線圈工作時(shí)，才有。遠(yuǎn)距離輸電，從圖中應(yīng)該看出功率之間的關(guān)系是：P1=P2，P3=P4，P1/=Pr=P2。電壓之間的關(guān)系是：。電流之間的關(guān)系是：。輸電線上的功率損失和電壓損失也是需要特別注意的。分析和計(jì)算時(shí)都必須用，而不能用。特別重要的是要會(huì)分析輸電線上的功率損失。7.（09四川17）如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10：1，R120 ，R230 ，C為電容器。已知通過R1的正弦交流電如圖乙所示，則 （ C ）A.交流電的頻率為0

26、.02 HzB.原線圈輸入電壓的最大值為200 VC.電阻R2的電功率約為6.67 WD.通過R3的電流始終為零解析：根據(jù)變壓器原理可知原副線圈中電流的周期、頻率相同，周期為0.02s、頻率為50赫茲，A錯(cuò)。由圖乙可知通過R1的電流最大值為Im1A、根據(jù)歐姆定律可知其最大電壓為Um20V，再根據(jù)原副線圈的電壓之比等于匝數(shù)之比可知原線圈輸入電壓的最大值為200 V、B錯(cuò)；因?yàn)殡娙萜饔型ń涣鳌⒆柚绷鞯淖饔?，則有電流通過R3和電容器，D錯(cuò)；根據(jù)正弦交流電的峰值和有效值關(guān)系并聯(lián)電路特點(diǎn)可知電阻R2的電流有效值為I、電壓有效值為UUm/V，電阻R2的電功率為P2UIW、C對。9.（09福建16）一臺(tái)小型

27、發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢隨時(shí)間變化的正弦規(guī)律圖象如圖甲所示。已知發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻為5.0，則外接一只電阻為95.0的燈泡，如圖乙所示，則 （ D ）A.電壓表的示數(shù)為220v B.電路中的電流方向每秒鐘改變50次C.燈泡實(shí)際消耗的功率為484w D.發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻每秒鐘產(chǎn)生的焦耳熱為24.2J解析：電壓表示數(shù)為燈泡兩端電壓的有效值,由圖像知電動(dòng)勢的最大值Em=V，有效值E=220V，燈泡兩端電壓，A錯(cuò)；由圖像知T=0.02S，一個(gè)周期內(nèi)電流方向變化兩次，可知1s內(nèi)電流方向變化100次，B錯(cuò)；燈泡的實(shí)際功率,C錯(cuò)；電流的有效值，發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻每秒鐘產(chǎn)生的焦耳熱為，D對。QSPx5.（07江蘇17）磁譜儀

28、是測量能譜的重要儀器。磁譜儀的工作原理如圖所示，放射源S發(fā)出質(zhì)量為m、電量為q的粒子沿垂直磁場方向進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，被限束光欄Q限制在2的小角度內(nèi)，粒子經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后打到與束光欄平行的感光片P上。（重力影響不計(jì)）若能量在EEE（E0，且E）范圍內(nèi)的粒子均垂直于限束光欄的方向進(jìn)入磁場。試求這些粒子打在膠片上的范圍x1。實(shí)際上，限束光欄有一定的寬度，粒子將在2角內(nèi)進(jìn)入磁場。試求能量均為E的 粒子打到感光膠片上的范圍x2 解：（1）設(shè)粒子以速度v進(jìn)入磁場，打在膠片上的位置距S的距離為x 圓周運(yùn)動(dòng) 粒子的動(dòng)能 且 x2R 解得： 由上式可得： （2）動(dòng)能為E的粒子沿角入射，軌道半徑相同，設(shè)為

29、R圓周運(yùn)動(dòng) 粒子的動(dòng)能 由幾何關(guān)系得 6.（07全國理綜25） 如圖所示，在坐標(biāo)系Oxy的第一象限中存在沿y軸正方向的勻速磁場，場強(qiáng)大小為E。在其它象限中存在勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于紙面向里。A是y軸上的一點(diǎn)，它到坐標(biāo)原點(diǎn)O的距離為h；C是x軸上的一點(diǎn)，到O的距離為L。一質(zhì)量為m，電荷量為q的帶負(fù)電的粒子以某一初速度沿x軸方向從A點(diǎn)進(jìn)入電場區(qū)域，繼而通過C點(diǎn)進(jìn)入磁場區(qū)域。并再次通過A點(diǎn)，此時(shí)速度方向與y軸正方向成銳角。不計(jì)重力作用。試求：粒子經(jīng)過C點(diǎn)速度的大小和方向；磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B。解：以a表示粒子在電場作用下的加速度，有qEma 加速度沿y軸負(fù)方向。設(shè)粒子從A點(diǎn)進(jìn)入電場時(shí)的初速度為v0，

30、由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間為t，則有hat2 lv0t 由式得： 設(shè)粒子從C點(diǎn)進(jìn)入磁場時(shí)的速度為v，v垂直于x軸的分量 由式得： 設(shè)粒子經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)的速度方向與x軸的夾角為，則有tan 由式得：arctan 粒子經(jīng)過C點(diǎn)進(jìn)入磁場后在磁場中作速率為v的圓周運(yùn)動(dòng)。若圓周的半徑為R，則有： 設(shè)圓心為P，則PC必與過C點(diǎn)的速度垂直，且有R。用表示 與y軸的夾角，由幾何關(guān)系得RcosRcosh RsinlRsin 由式解得： 由式解得： 5.(09崇文模擬)圖甲、圖乙分別表示兩種電壓的波形，其中圖甲所示電壓按正弦規(guī)律變化，下列說法正確的是 ( D )01234311311u/Vt/(102 s)圖甲01234311311u/Vt/(102 s)圖乙A圖甲表示交流電，圖乙表示直流電 B兩種電壓的有效值都是311VC圖甲所示電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u220sin10