交變電流高二復(fù)習(xí)12月2日

1、圖15如圖1所示，OACO為置于水平面內(nèi)的光滑閉合金屬導(dǎo)軌，O、C處分別接有短電阻絲（圖中粗線表法），R1= 4、R2=8（導(dǎo)軌其它部分電阻不計(jì)）導(dǎo)軌OAC的形狀滿足方程y=2sin（x）（單位：m）磁感強(qiáng)度B=的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面一足夠長(zhǎng)的金屬棒在水平外力F作用下，以恒定的速率v=/s水平向右在導(dǎo)軌上從O點(diǎn)滑動(dòng)到C點(diǎn)，棒與導(dǎo)軌接觸良好且始終保持與OC導(dǎo)軌垂直，不計(jì)棒的電阻求：（1）外力F的最大值；（2）金屬棒在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)電阻絲R1上消耗的最大功率；（3）在滑動(dòng)過程中通過金屬棒的電流I與時(shí)間t的關(guān)系1（2012福建卷）如圖，理想變壓器原線圈輸入電壓u=，副線圈電路中為定值電阻，R是滑

2、動(dòng)變阻器。和是理想交流電壓表，示數(shù)分別用和表示；是理想交流電流表，示數(shù)分別用和表示。下列說法正確的是A和表示電流的瞬間值B和表示電壓的最大值C滑片P向下滑動(dòng)過程中，不變、變大D滑片P向下滑動(dòng)過程中，變小、變小答案：C2（2012天津卷）.通過一理想變壓器，經(jīng)同一線路輸送相同的電功率，原線圈的電壓U保持不變，輸電線路的總電阻為當(dāng)副線圈與原線圈的匝數(shù)比為時(shí)，線路損耗的電功率為，若將副線圈與原線圈的匝數(shù)比提高到，線路損耗的電功率為，則和分別為（）A B C D解析：根據(jù)理想變壓器的變壓比有 ， 線路的輸送功率不變有 根據(jù)焦耳定律有 ，。答案D。4（2012北京高考卷）一個(gè)小型電熱器若接在輸出電壓為1

3、0V的直流電源上，消耗電功率為P；若把它接在某個(gè)正弦交流電源上，其消耗的電功率為如果電熱器電阻不變，則此交流電源輸出電壓的最大值為 A5V B5V C10V D10V答案：C5（2012山東卷）.圖甲是某燃?xì)鉅t點(diǎn)火裝置的原理圖。轉(zhuǎn)換器將直流電壓轉(zhuǎn)換為圖乙所示的正弦交變電壓，并加在一理想變壓器的原線圈上，變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為、。為交流電壓表。當(dāng)變壓器副線圈電壓的瞬時(shí)值大于5000V時(shí)，就會(huì)在鋼針和金屬板間引發(fā)電火花進(jìn)而點(diǎn)燃?xì)怏w。以下判斷正確的是A電壓表的示數(shù)等于5VB電壓表的示數(shù)等于C實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火的條件是D實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火的條件是答案：BC7(2012全國(guó)新課標(biāo)).自耦變壓器鐵芯上只繞有一個(gè)線圈，原

4、、副線圈都只取該線圈的某部分，一升壓式自耦調(diào)壓變壓器的電路如圖所示，其副線圈匝數(shù)可調(diào)。已知變壓器線圈總匝數(shù)為1900匝；原線圈為1100匝，接在有效值為220V的交流電源上。當(dāng)變壓器輸出電壓調(diào)至最大時(shí)，負(fù)載R上的功率為2.0kW。設(shè)此時(shí)原線圈中電流有效值為I1，負(fù)載兩端電壓的有效值為U2，且變壓器是理想的，則U2和I1分別約為答案B解析先判斷出原副線圈的匝數(shù)，由式得V。負(fù)載R上的功率就是變壓器的輸出功率，因?yàn)槭抢硐胱儔浩?，故輸入功率U1I1等于輸出功率，從而求出I1=。9（2012重慶卷）如題15圖所示，理想變壓器的原線圈接入(V)的交變電壓，副線圈通過電阻r=6導(dǎo)線對(duì)“220V/880W”電

5、器RL供電，該電器正常工作。由此可知A 原、副線圈的匝數(shù)比為50 : 1B 交變電壓的頻率為100HZC 副線圈中電流的有效值為4AD 變壓器的輸入功率為880W答案：C11（2012安徽卷）.（16分）圖2tBadNoSaRbcdefO圖1圖3tBadt中性面中性面圖1是交流發(fā)電機(jī)模型示意圖。在磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一矩形線圖可繞線圈平面內(nèi)垂直于磁感線的軸轉(zhuǎn)動(dòng)，由線圈引起的導(dǎo)線和分別與兩個(gè)跟線圈一起繞轉(zhuǎn)動(dòng)的金屬圈環(huán)相連接，金屬圈環(huán)又分別與兩個(gè)固定的電刷保持滑動(dòng)接觸，這樣矩形線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)中就可以保持和外電話電阻形成閉合電路。圖2是線圈的住視圖，導(dǎo)線和分別用它們的橫截面來表示。已知長(zhǎng)度為,

6、長(zhǎng)度為,線圈以恒定角速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。（只考慮單匝線圈） (1)線圈平面處于中性面位置時(shí)開始計(jì)時(shí)，試推導(dǎo)t時(shí)刻整個(gè)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 的表達(dá)式；(2)線圈平面處于與中性面成夾角位置時(shí)開始計(jì)時(shí)，如圖3所示，試寫出t時(shí)刻整個(gè)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式；(3)若線圈電阻為r，求線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱。（其它電阻均不計(jì)）23.(1)(2)(3)解析：(1)從中性面開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過時(shí)間t，線圈平面轉(zhuǎn)過的角度，ab邊和cd邊的速度，則兩邊分別產(chǎn)生大小為的電動(dòng)勢(shì)。且兩邊電動(dòng)勢(shì)串聯(lián)，故線圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)(2)若線圈從與中性面夾角位置時(shí)開始計(jì)時(shí)，其初相為，其表達(dá)式為：(3)由閉合電路歐姆定律得回路中電流

7、有效值為由焦耳定律得12（2012江蘇卷）（15分）某興趣小組設(shè)計(jì)一種發(fā)電裝置，如圖所示，在磁極與圓柱狀鐵芯之間形成的兩磁場(chǎng)區(qū)域的圓心角均為，磁場(chǎng)均沿半徑方向，匝數(shù)為N的矩形線圈abcd邊長(zhǎng)ab=cd=l、bc=ad=2l，線圈以角速度繞中心軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，bc與ad邊同時(shí)進(jìn)入磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)中，兩條邊的經(jīng)過處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，方向始終與兩條邊的運(yùn)動(dòng)方向垂直，線圈的總電阻為r，外接電阻為R，求（1）線圈切割磁感線時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小Em（2）線圈切割磁感線時(shí)，bc邊所受安培力的大小F（3）外接電阻上電流的有效值I【答案】(1)、邊的運(yùn)動(dòng)速度 ， 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，解得。（2）電流, 安培力 ，解得 .

8、(3)一個(gè)周期內(nèi)，通電時(shí)間,上消耗的電能，且解得。3（2012年汕頭一模）15右圖為遠(yuǎn)距離輸電的電路原理圖，則下列判斷正確的是（ ）DU1U2U3U4I1I2電廠用戶I4AU1>U2BU2=U3CI4 < I2DI1 > I2t/si/A05-54（2012年深圳二模）（ ）BA交變電流的有效值為AC交變電流的頻率為50HzDt1（2012年茂名一模）19遠(yuǎn)距離輸電裝置如圖所示，升壓變壓器和降壓變壓器均是理想變壓器。發(fā)電機(jī)輸出電壓一定，當(dāng)K由2改接為1，時(shí)，下列說法正確的是（）ABA、電壓表讀數(shù)變大B、電流表讀數(shù)變大C、電流表讀數(shù)變小D、輸電線損失的功率減小，燈的P增大，則I

9、4增大，那么I3增大，故AB。4（2012年深圳一模）21如圖，用理想變壓器給電燈L供電，如果只增加副線圈匝數(shù)，其它條件不變，則（ ）BCAVU1U2Ln1n2A電燈L亮度減小B電流表示數(shù)增大C電壓表示數(shù)增加D變壓器輸入功率不變10（2012年珠海二模）20電流互感器和電壓互感器如圖所示。其中n1、n2、n3、n4分別為四組線圈的匝數(shù)，a、b為兩只交流電表，則（）ADAA為電流互感器，且n1n2，a是電流表BA為電壓互感器，且n1n2，a是電壓表CB為電流互感器，且n3n4，b是電流表DB為電壓互感器，且n3n4，b是電壓表（09年天津卷） 9.（6分）（1）如圖所示，單匝矩形閉合導(dǎo)線框abc

10、d全部處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)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），（09年江蘇物理）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A開關(guān)接通后，氖泡的發(fā)光頻率為100HzB開關(guān)接通后，電壓表的示數(shù)為100 VC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答案：AB8.（97全國(guó)）（1）、（2）兩電路中，當(dāng)a、b兩端與e、f兩端分別加上220伏的

11、交流電壓時(shí)，測(cè)得c、d間與g、h間的電壓均為 110伏。若分別在c、d兩端與g、h兩端加上110伏的交流電壓，則a、b間與e、f間的電壓分別為 （  ）A. 220伏，220伏   B. 220伏，110伏C. 110伏，110       D. 220伏，0 11. 如圖，一個(gè)理想變壓器上有三組線圈，三組線圈匝數(shù)之比為n1:n2:n33:2:1，現(xiàn)將三只相同的燈泡分別接入三組線圈中，并把n1的接線端接上交變電源，接通電源后，下列各項(xiàng)正確的是（    ）A. 若EL1正常發(fā)光，那么EL

12、2、EL3都不能正常發(fā)光  B. 若EL2正常發(fā)光，那么EL1將燒毀  C. 若EL2正常發(fā)光，那么EL1、EL3都不能到正常亮度D. 若EL3正常發(fā)光，那么EL2將燒毀11. 如圖，一個(gè)理想變壓器上有三組線圈，三組線圈匝數(shù)之比為n1:n2:n33:2:1，現(xiàn)將三只相同的燈泡分別接入三組線圈中，并把n1的接線端接上交變電源，接通電源后，下列各項(xiàng)正確的是（    ）A. 若EL1正常發(fā)光，那么EL2、EL3都不能正常發(fā)光  B. 若EL2正常發(fā)光，那么EL1將燒毀  C. 若EL2正常發(fā)光，那么EL1、EL3都不能到正常亮度D

13、. 若EL3正常發(fā)光，那么EL2將燒毀12. 如圖，某理想變壓器的原副線圈的匝數(shù)均可調(diào)節(jié)，原線圈兩端電壓為一峰值不變的正弦交變電壓，在其他條件不變的情況下，為使變壓器輸入功率增大，可使（  ）A. 原線圈匝數(shù)n1增加B. 副線圈匝數(shù)n2增加C. 負(fù)載電阻R阻值增大D. 負(fù)載電阻R阻值減小16. 用電阻率為橫截面積為S的導(dǎo)線，繞成閉合的邊長(zhǎng)為a的正方形線圈n匝。將此線圈垂直于磁場(chǎng)方向放置，如圖所示，由于磁場(chǎng)的均勻變化使線圈中的感應(yīng)電流I，方向如圖中箭頭所示，據(jù)此可知（     ）A. 磁場(chǎng)是增強(qiáng)的，磁感強(qiáng)度變化率為aS/4I  

14、;     B. 磁場(chǎng)是減弱的，磁感強(qiáng)度變化率為4I/aS       C. 磁場(chǎng)是增強(qiáng)的，磁感強(qiáng)度變化率為aS/I       D. 磁場(chǎng)是減弱的，磁感強(qiáng)度變化率為I/As    9如圖，均勻磁場(chǎng)中有一由半圓弧及其直徑構(gòu)成的導(dǎo)線框，半圓直徑與磁場(chǎng)邊緣重合；磁場(chǎng)方向垂直于半圓面（紙面）向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0.使該線框從靜止開始繞過圓心O、垂直于半圓面的軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)半周，在線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流?，F(xiàn)使線

15、框保持圖中所示位置，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間線性變化。為了產(chǎn)生與線框轉(zhuǎn)動(dòng)半周過程中同樣大小的電流，磁感應(yīng)閑磕牙隨時(shí)間的變化率的大小應(yīng)為A B C D（09年山東卷）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答案：AD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，

16、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)基本公式是：，即對(duì)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。08四川卷）16如圖，一理

17、想變壓器原線圈接入一交流電源，副線圈電路中R1、R2、R3和R4均為固定電阻，開關(guān)S是閉合的。V1和V2為理想電壓表，讀數(shù)分別為U1和U2； A1、A2 和A3為理想電流表，讀數(shù)分別為I1、I2和I3。現(xiàn)斷開S，U1數(shù)值不變，下列推斷中正確的是 AU2變小、I3變小 BU2不變、I3變大 CI1變小、I2變小 DI1變大、I2變大答案：BC05（廣東卷）10 （16分）如圖12所示，在一個(gè)圓形區(qū)域內(nèi)，兩個(gè)方向相反且都垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)分布在以直徑A2A4為邊界的兩個(gè)半圓形區(qū)域、A1A3A4A230º60º圖12中，A2A4與A1A3的夾角為60º。一質(zhì)量為m、帶

18、電量為+q的粒子以某一速度從區(qū)的邊緣點(diǎn)A1處沿與A1A3成30º角的方向射入磁場(chǎng)，隨后該粒子以垂直于A2A4的方向經(jīng)過圓心O進(jìn)入?yún)^(qū)，最后再?gòu)腁4處射出磁場(chǎng)。已知該粒子從射入到射出磁場(chǎng)所用的時(shí)間為t，求區(qū)和區(qū)中磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。ê雎粤Ｗ又亓Γ?。16（16分） 設(shè)粒子的入射速度為v，已知粒子帶正電，故它在磁場(chǎng)中先順時(shí)針做圓周運(yùn)動(dòng)，再逆時(shí)針做圓周運(yùn)動(dòng)，最后從A4點(diǎn)射出，用B1、B2、R1、R2、T1、T2分別表示在磁場(chǎng)區(qū)磁感應(yīng)強(qiáng)度、軌道半徑和周期 設(shè)圓形區(qū)域的半徑為r，如答圖5所示，已知帶電粒子過圓心且垂直A3A4進(jìn)入?yún)^(qū)磁場(chǎng)，連接A1A2，A1OA2為等邊三角形，A2為帶電粒子在區(qū)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡的圓心，其半徑圓心角，帶電粒子在區(qū)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為帶電粒子在區(qū)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡的圓心在OA4的中點(diǎn)，即 R=r 在區(qū)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為帶電粒子從射入到射出磁場(chǎng)所用的總時(shí)間