專題4 電路與電磁感應(yīng) 第8講

1、專題定位1.掌握閉合電路歐姆定律，會進(jìn)行直流電路的分析；2.掌握正弦式交變電流的產(chǎn)生及描述，會解決變壓器及遠(yuǎn)距離輸電問題；3.理解楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律；4.綜合應(yīng)用電路知識和能量觀點解決電磁感應(yīng)問題第8講直流電路與交流電路相關(guān)知識鏈接1電容器的特點(1)只有當(dāng)電容器充、放電時，電容器支路中才會有電流，當(dāng)電路穩(wěn)定時，電容器所在的支路相當(dāng)于斷路(2)電路穩(wěn)定時，與電容器串聯(lián)的電路中沒有電流，同支路的電阻相當(dāng)于導(dǎo)線，電容器的電壓為與之并聯(lián)的電阻兩端的電壓2一個定律、兩個關(guān)系(1)閉合電路歐姆定律：Ieq f(E,Rr).(2)路端電壓與電流的關(guān)系：UEIr.(3)路端電壓與負(fù)載的關(guān)系UIRe

2、q f(R,Rr)Eeq f(1,1f(r,R)E，路端電壓隨外電阻的增大而增大，隨外電阻的減小而減小規(guī)律方法提煉動態(tài)分析3法方法1：程序法R局R總I總U內(nèi)U外確定U支、I支反之：R局R總I總U內(nèi)U外確定U支、I支方法2：結(jié)論法“串反并同”“串反”：指某一電阻增大(減小)時，與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減小(增大)“并同”：指某一電阻增大(減小)時，與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將增大(減小)方法3：極限法因滑動變阻器滑片滑動引起電路變化的問題，可將滑動變阻器的滑片分別滑至兩個極端，使電阻最大或電阻為零去討論例1(多選)(2019溫州市聯(lián)考)如圖

3、，E為內(nèi)阻不能忽略的電池，R1、R2、R3為定值電阻，S0、S為開關(guān)，與分別為電壓表與電流表初始時S0與S均閉合，現(xiàn)將S斷開，則()A.的讀數(shù)變大，的讀數(shù)變小B.的讀數(shù)變大，的讀數(shù)變大C.的讀數(shù)變小，的讀數(shù)變大D電源內(nèi)阻消耗的電能比斷開前少答案BD解析S斷開，相當(dāng)于電阻變大，則由閉合電路歐姆定律可得電路中總電流減小，故路端電壓增大，的讀數(shù)變大，把R1歸為內(nèi)阻，內(nèi)電壓減小，故R3兩端的電壓增大，由歐姆定律可知R3中的電流也增大，電流表讀數(shù)增大，故B正確，A、C錯誤；電路中總電流減小，根據(jù)PI2r可知，內(nèi)阻消耗的功率減小，則電源內(nèi)阻消耗的電能比斷開前少，故D正確拓展訓(xùn)練1如圖所示的電路中，電源內(nèi)阻

4、不可忽略，若調(diào)整可變電阻R的阻值，可使電壓表的示數(shù)減小U(電壓表為理想電壓表)，在這個過程中()A通過R1的電流減小，減小量一定等于eq f(U,R1)BR2兩端的電壓增加，增加量一定等于UC路端電壓減小，減小量一定等于UD通過R2的電流增加，但增加量一定大于eq f(U,R2)答案A拓展訓(xùn)練2(2019超級全能生2月聯(lián)考)小雷同學(xué)家里購買了一款掃地機(jī)器人，小雷同學(xué)仔細(xì)檢查了這個新掃地機(jī)器人，發(fā)現(xiàn)銘牌上標(biāo)有如圖所示數(shù)據(jù)，則該掃地機(jī)器人()主機(jī)基本參數(shù)產(chǎn)品尺寸345 mm*345 mm*96 mm電池14.4 V/5 200 mAh鋰電池產(chǎn)品質(zhì)量約3.8 kg無線連接WiFi智能快連額定電壓14

5、.4 V額定功率55 WA.額定工作電流為0.25 AB充滿電后正常工作的時間為2.5 hC電池充滿電后儲存的總電荷量為18 720 CD以額定電流工作時每小時消耗能量為55 J答案C解析由銘牌知，掃地機(jī)器人工作的額定電壓為14.4 V，額定功率為55 W，則額定電流Ieq f(55,14.4) A3.82 A，每秒鐘消耗能量WPt55 J，A、D錯誤；根據(jù)電池容量5 200 mAh知，電池充滿電后儲存的總電荷量Q5.2 A3 600 s18 720 C，充滿電后正常工作的時間teq f(5 200103 Ah,3.82 A)1.36 h，B錯誤，C正確拓展訓(xùn)練3(2019山東濟(jì)南市上學(xué)期期末

6、)如圖所示，燈泡L1、L2原來都正常發(fā)光，由于故障兩燈突然熄滅，(假設(shè)電路中僅有一處故障)下列說法正確的是()A將多用電表的電壓擋并聯(lián)在ac兩端，示數(shù)為0，說明ac間斷路B將多用電表的電壓擋并聯(lián)在cd兩端，有示數(shù)，說明cd間完好C將多用電表的電壓擋并聯(lián)在ad兩端，有示數(shù)；并聯(lián)在ac兩端，示數(shù)為0，說明cd間斷路D斷開S，將L1拆下，使用多用電表歐姆擋，調(diào)零后將紅、黑表筆連接在L1兩端，如果指針不偏轉(zhuǎn)，說明L1完好答案C解析若ac間斷路，則將多用電表的電壓擋并聯(lián)在ac兩端，示數(shù)應(yīng)該等于電源的電動勢E，選項A錯誤；將多用電表的電壓擋并聯(lián)在cd兩端，有示數(shù)，說明cd間斷路，選項B錯誤；將多用電表的電

7、壓擋并聯(lián)在ad兩端，有示數(shù)，則可能是L1或L2其中之一斷路；并聯(lián)在ac兩端，示數(shù)為0，說明cd間的L2斷路，選項C正確；斷開S，將L1拆下，使用多用電表歐姆擋，調(diào)零后將紅、黑表筆連接在L1兩端，如果指針不偏轉(zhuǎn)，說明L1斷路，選項D錯誤相關(guān)知識鏈接1正弦交變電流的產(chǎn)生勻強(qiáng)磁場中線圈繞垂直于磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動2線圈通過中性面時的特點(1)穿過線圈的磁通量最大；(2)線圈中的感應(yīng)電動勢為零；(3)線圈每經(jīng)過中性面一次，感應(yīng)電流的方向改變一次規(guī)律方法提煉1交變電流“四值”的應(yīng)用(1)最大值：EmnBS，分析電容器的耐壓值；(2)瞬時值：EEmsin t(由中性面開始計時)，計算閃光電器的閃光時間、線

8、圈某時刻的受力情況；(3)有效值：電表的讀數(shù)及計算電熱、電功、電功率及保險絲的熔斷電流；(4)平均值：eq xto(E)neq f(,t)，計算通過電路橫截面的電荷量2有效值的計算(1)正弦式交變電流：有效值是最大值的eq f(1,r(2)；(2)非正弦式交變電流：必須根據(jù)電流的熱效應(yīng)來求解例2圖甲為一臺小型發(fā)電機(jī)構(gòu)造示意圖，線圈逆時針轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的正弦規(guī)律圖象如圖乙所示發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻為1.0 ，外接燈泡的電阻為9.0 ，則()A電壓表的示數(shù)為6 VB在t0.01 s的時刻，穿過線圈磁通量為零C若線圈轉(zhuǎn)速改為25 r/s，則電動勢有效值為3 VD若線圈轉(zhuǎn)速改為25 r/s，則通

9、過燈泡的電流為1.2 A答案C解析電壓表的示數(shù)是外電路交流電壓有效值，Ueq f(E,Rr)Req f(6,91)9 V5.4 V，A錯誤；t0.01 s時感應(yīng)電動勢為零，穿過線圈的磁通量最大，B錯誤；原來線圈的轉(zhuǎn)速為neq f(,2)eq f(2,2T)50 r/s，當(dāng)線圈的轉(zhuǎn)速改為25 r/s時，感應(yīng)電動勢的最大值為eq f(6r(2),2) V3eq r(2) V，有效值為3 V，通過燈泡的電流為0.3 A，C正確，D錯誤拓展訓(xùn)練4(多選)(2019吉林市友好學(xué)校聯(lián)合體期末)如圖，矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直磁場的OO軸勻速轉(zhuǎn)動，當(dāng)轉(zhuǎn)到圖示位置時，下列說法正確的是()A磁通量變化率為零B感

10、應(yīng)電流最大C磁通量變化率最大D通過線圈的磁通量最大答案BC解析由題圖可知，線圈處于與中性面垂直的位置，此時通過線圈的磁通量最小，但磁通量的變化率最大，感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流也最大，故A、D錯誤，B、C正確拓展訓(xùn)練5(2018全國卷16)一電阻接到方波交流電源上，在一個周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q方；若該電阻接到正弦交流電源上，在一個周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q正該電阻上電壓的峰值均為u0，周期均為T，如圖所示則Q方Q正等于()A1eq r(2) B.eq r(2)1C12 D21答案D解析由有效值概念知，一個周期內(nèi)產(chǎn)生熱量Q方eq f(uoal(02,),R)eq f(T,2)eq f(uoal(02,),R)

11、eq f(T,2)eq f(uoal(02,),R)T，Q正eq f(Uoal(有效2,),R)Teq f(f(u0,r(2)2,R)Teq f(1,2)eq f(uoal(02,),R)T，Q方Q正21，故選D.相關(guān)知識鏈接1動態(tài)分析的兩種情況(1)負(fù)載電阻不變，討論變壓器原、副線圈兩端的電壓、電流、電功率等隨匝數(shù)比的變化情況(2)匝數(shù)比不變，討論變壓器原、副線圈兩端的電壓、電流、電功率等隨負(fù)載電阻的變化情況2四點說明(1)變壓器不能改變恒定電壓(2)變壓器只能改變交變電流的電壓和電流，不能改變交變電流的頻率(3)理想變壓器本身不消耗能量(4)理想變壓器基本關(guān)系中的U1、U2、I1、I2均為

12、有效值規(guī)律方法提煉1理想變壓器問題分析技巧(1)根據(jù)題意分清變量和不變量；(2)弄清“誰決定誰”的制約關(guān)系對電壓而言，輸入決定輸出；對電流、電功(率)而言，輸出決定輸入2輸電線路功率損失的計算方法(1)P損PP，P為輸送的功率，P為用戶所得功率(2)P損Ieq oal(線2,)R線，I線為輸電線路上的電流，R線為線路電阻(3)P損eq f(U2,R線)，U為在輸電線路上損失的電壓，R線為線路電阻(4)P損UI線，U為在輸電線路上損失的電壓，I線為輸電線路上的電流例3(多選)(2019安徽宣城市期末調(diào)研測試)如圖所示，理想降壓變壓器的副線圈匝數(shù)可通過滑片F(xiàn)調(diào)節(jié)，R1為定值電阻，R2為阻值可通過滑

13、片P調(diào)節(jié)的滑動變阻器，保持交流電源的電壓U大小不變，以下說法正確的是()A保持F不動，P下移，則R1電壓的減小量等于R2電壓的增加量B保持F不動，P下移，則電流表A2示數(shù)減小，由于電流跟匝數(shù)成反比，則電流表A1示數(shù)減小C保持F不動，P下移，則電流表A2示數(shù)減小，由于電流跟匝數(shù)成反比，則電流表A1示數(shù)增大D保持P不動，F(xiàn)上移，兩電流表示數(shù)都增大，且增大倍數(shù)相同答案AB解析保持F不動，則副線圈電壓U2一定，P下移，則R2變大，副線圈電流減小，電流表A2示數(shù)減小，R1電壓減小，R2電壓變大，因UR1UR2U2為定值，則R1電壓的減小量等于R2電壓的增加量，由于電流跟匝數(shù)成反比，則電流表A1示數(shù)減小，

14、選項A、B正確，C錯誤；保持P不動，F(xiàn)上移，則副線圈匝數(shù)增加，副線圈電壓U2變大，因副線圈電阻不變，則副線圈電流變大，即A2變大，A1變大，即兩電流表示數(shù)都增大，但因eq f(I1,I2)eq f(n2,n1)不是定值，則增大倍數(shù)不相同，選項D錯誤拓展訓(xùn)練6如圖所示為一理想變壓器，原、副線圈的匝數(shù)之比為1n，副線圈接一定值電阻R，則()A若ab之間接直流電壓U，則R中的電流為eq f(nU,R)B若ab之間接直流電壓U，則原、副線圈中的電流均為零C若ab之間接交流電壓U，則原線圈中的電流為eq f(n2U,R)D若ab之間接交流電壓U，則副線圈中的電流為eq f(U,nR)答案C解析變壓器不能

15、改變直流電壓，所以當(dāng)原線圈接直流電壓時，副線圈無電流，但原線圈有電流，故A、B選項錯誤；當(dāng)原線圈接交流電壓U時，則副線圈輸出電壓為nU，副線圈中的電流為eq f(nU,R)，又因為原、副線圈電流之比與匝數(shù)成反比，可得原線圈中的電流為eq f(n2U,R)，故C選項正確，D錯誤例4(多選)(2019廣東清遠(yuǎn)市期末質(zhì)量檢測)如圖所示，一個小型水電站，其交流發(fā)電機(jī)的輸出電壓U1一定，通過理想升壓變壓器T1和理想降壓變壓器T2向遠(yuǎn)處用戶供電，輸電線的總電阻為R.T1的輸入電壓和輸入功率分別為U1和P1，它的輸出電壓和輸出功率分別為U2和P2，T2的輸入電壓和輸入功率分別為U3和P3，它的輸出電壓和輸出

16、功率分別為U4和P4.下列說法正確的是()A當(dāng)用戶的用電器增加時，U2、U3、U4均變小B輸電線的總電阻R兩端的電壓等于(U2U3)，且隨用戶的用電器增加而增加C輸電線上損失的功率為eq f(Poal(32,)R,Uoal(32,)，且隨用戶的用電器增加而增加D要減小線路的損耗，應(yīng)增大升壓變壓器的匝數(shù)比eq f(n2,n1)，同時應(yīng)增大降壓變壓器的匝數(shù)比eq f(n3,n4)答案CD解析交流發(fā)電機(jī)的輸出電壓U1一定，匝數(shù)沒變，根據(jù)eq f(U1,U2)eq f(n1,n2)，知U2不變，故A錯誤；輸電線的總電阻R兩端的電壓等于(U2U3)，且隨用戶的用電器增加，由于輸電線上的電流會增大，則輸電

17、線R上的電壓增加，B錯誤；輸電線上的電流Ieq f(P3,U3)，則輸電線上損失的功率為P損I2Req f(Poal(32,)R,Uoal(32,)，且隨用戶的用電器增加，輸電線上的電流會增大，則輸電線R上損失的功率增加，C正確；輸送功率一定時，根據(jù)PUI和P損I2R知，要減小線路的損耗，應(yīng)增大輸送電壓，又U1一定，根據(jù)eq f(U1,U2)eq f(n1,n2)知，所以應(yīng)增大升壓變壓器的匝數(shù)比；U3U2IR，U2增大，I減小，所以U3增大，用戶電壓U4不變，根據(jù)eq f(U3,U4)eq f(n3,n4)知，應(yīng)增大降壓變壓器的匝數(shù)比，故D正確拓展訓(xùn)練7(多選)(2019浙南名校聯(lián)盟期末)位于

18、溫州樂清市磐石鎮(zhèn)的溫州發(fā)電廠，是浙江省跨世紀(jì)重點能源工程之一，其中一期工程輸送功率為70 MW，發(fā)電機(jī)的輸出電壓隨時間變化如圖甲所示通過如圖乙所示的電路向縣域輸電，其中輸送電壓為70 kV，輸電線總電阻為4 ，在用戶端用理想降壓變壓器把電壓降為220 V，忽略降壓變壓器到用戶的輸電線上的電阻以下說法正確的是()A用戶端交流電頻率為50 HzB降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為3001C00.01 s發(fā)電機(jī)線圈磁通量的變化量為零D輸電線上損失的功率為4108 W答案AB解析根據(jù)發(fā)電機(jī)的輸出電壓的瞬時值表達(dá)式知，角速度100 rad/s2f，得f50 Hz，變壓器不改變交流電的頻率，所以用戶端交流電的頻

19、率為50 Hz，故A正確；輸電線上的電流Ieq f(P,U)eq f(70106,70103) A103 A，輸電線上的電壓損失為U損IR4104 V，降壓變壓器原線圈兩端的電壓U1UU損6.6104 V，降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為eq f(n1,n2)eq f(U1,U2)eq f(6.6104,220)eq f(300,1)，故B正確；00.01 s發(fā)電機(jī)線圈磁通量的變化量為2BS，故C錯誤；輸電線上損耗的功率P損I2R4106 W，故D錯誤專題強(qiáng)化練基礎(chǔ)題組1在寒冷地區(qū)，為了防止汽車擋風(fēng)玻璃窗結(jié)霜，可用通電電阻加熱，如圖所示為10根阻值皆為3 的電阻條件和一內(nèi)阻為0.5 的直流電源，

20、現(xiàn)在要使整個電路中電阻條上消耗的功率最大，則下列方法可行的是()A將6根并聯(lián)接入B將6根串聯(lián)接入C將10根并聯(lián)接入D將10根串聯(lián)接入答案A解析當(dāng)電路中內(nèi)、外電阻相等時，電阻條上消耗的功率最大，6根3 的電阻條并聯(lián)后的總電阻為R總eq f(3 ,6)0.5 ，等于電源的內(nèi)阻，即內(nèi)、外電阻阻值相等，選項A正確2(2019杭州市高三期末)電線是家庭裝修中不可或缺的基礎(chǔ)建材，電線的質(zhì)量直接關(guān)系到用電安全某型號電線每卷長度為100 m，銅絲直徑為1.6 mm.為檢驗其是否采用了導(dǎo)電性能比較差的劣質(zhì)銅，現(xiàn)給整卷電線加上1.50 V恒定電壓，測得通過電線的電流為1.20 A，由此可知此電線所用銅的電阻率約為

21、()A1.7109 m B2.5108 mC1.1107 m D5.0106 m答案B解析給整卷電線加上1.50 V恒定電壓，測得通過電線的電流為1.20 A，則電線的電阻值為Req f(U,I)eq f(1.50 V,1.20 A)1.25 ；又Req f(L,S)eq f(L,f(d,2)2)eq f(4L,d2)，代入數(shù)據(jù)可得：2.5108 m，故B正確，A、C、D錯誤3(2019嘉、麗3月聯(lián)考)某手機(jī)在充電時可以根據(jù)充電進(jìn)程在快充模式和慢充模式間智能切換快充模式時充電頭的輸出電壓為U1，輸出電流為I1，手機(jī)的等效內(nèi)阻為r1；慢充模式時充電頭的輸出電壓為U2，輸出電流為I2，手機(jī)的等效內(nèi)

22、阻為r2.則()A快充模式時充電頭輸出的電功率為U1I1Ieq oal(12,)r1B快充模式時電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的功率為U1I1C慢充模式時手機(jī)由于充電而產(chǎn)生的熱功率為Ieq oal(22,)r2D慢充模式時手機(jī)由于充電而產(chǎn)生的熱功率為eq f(Uoal(22,),r2)答案C解析快充模式時充電頭的輸出電壓為U1，輸出電流為I1，則快充模式時充電頭輸出的電功率為U1I1，故A錯誤；快充模式時手機(jī)的等效內(nèi)阻為r1，則熱功率：P熱1Ieq oal(12,)r1，所以快充模式時電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的功率為U1I1Ieq oal(12,)r1，故B錯誤；慢充模式時輸出電流為I2，手機(jī)的等效內(nèi)阻為r2，則慢

23、充模式時手機(jī)由于充電而產(chǎn)生的熱功率為Ieq oal(22,)r2，故C正確；充電電路不是純電阻電路，所以不能使用公式eq f(Uoal(22,),r2)求產(chǎn)生的電熱，故D錯誤4(2019浙南名校聯(lián)盟高三期末)小李家的房子裝修，買了一卷規(guī)格為“100 m、4 mm2”的銅導(dǎo)線(已知銅的電阻率為1.7108 m)，用來安裝一路專線，對額定電壓為220 V，額定功率為2.0 kW的空調(diào)供電實際上只用去了一半導(dǎo)線，如果空調(diào)能夠正常工作，估算導(dǎo)線上損失的電壓約為()A1.9 V B0.19 VC2.5 V D0.25 V答案A5(2019寧波市3月模擬)夏天使用電風(fēng)扇時，若不慎扇葉被卡住，風(fēng)扇容易燒毀已

24、知電風(fēng)扇正常工作時電功率為P，發(fā)熱功率為P0，當(dāng)風(fēng)扇被卡住時熱功率為(兩端的電壓仍不變)()AP BPP0C.eq f(P2,P0) D.eq r(PP0)答案C解析由正常工作時的功率PUI，發(fā)熱功率P0I2r，可得req f(U2P0,P2)，當(dāng)風(fēng)扇被卡住時的熱功率Peq f(U2,r)eq f(P2,P0)，故選C.6(多選)(2019河南示范性高中上學(xué)期期終)一內(nèi)阻不計的交流發(fā)電機(jī)輸出電壓的瞬時值表達(dá)式為u100sin 100t(V)，下列判斷正確的是()A該交流發(fā)電機(jī)線圈的轉(zhuǎn)速為50 r/sC若發(fā)電機(jī)線圈的轉(zhuǎn)速提高一倍，則輸出電壓的有效值為100eq r(2) VD若將該交流電壓加在原

25、、副線圈匝數(shù)比為k的理想變壓器的原線圈兩端，則副線圈兩端的電壓的有效值為eq f(50r(2),k) V答案ACD解析由neq f(,2)50 r/s可知，選項A正確；由公式Qeq f(Uoal(12,),R)teq f(f(100,r(2)2,100)60 J3 000 J，選項B錯誤；根據(jù)UmNBS可知，當(dāng)發(fā)電機(jī)線圈的轉(zhuǎn)速提高一倍，即增大一倍時，Um200 V，則Ueq f(Um,r(2)100 eq r(2) V，選項C正確；由公式eq f(U1,U2)eq f(n1,n2)k可得，U2eq f(100,r(2)k) Veq f(50r(2),k) V，選項D正確7.(多選)(2019貴

26、州安順市上學(xué)期質(zhì)量監(jiān)測)如圖所示，曲線C1、C2分別是純電阻電路中，內(nèi)、外電路消耗的電功率隨電流變化的圖線由該圖可知下列說法中正確的是()A兩條圖線的交點表示內(nèi)、外電路消耗的總功率為4 WB電源的內(nèi)阻為1 C電源的輸出功率最大值為4 WD電源的效率最大可達(dá)50%答案BC解析根據(jù)題圖可以知道，曲線C1、C2的交點的位置，此時電路的內(nèi)、外功率相等，由于內(nèi)、外電路的電流是相等的，所以此時電源的內(nèi)阻和電路的外電阻大小是相等的，內(nèi)、外電路消耗的功率相等，總功率為8 W，即此時電源的輸出功率是最大的，由題圖可知電源的輸出功率最大值為4 W，所以A錯誤，C正確；根據(jù)PI2RI2r可知，當(dāng)輸出功率最大時，P4

27、 W，I2 A，所以Rr1 ，所以B正確；電源的效率eq f(IU,IE)100%eq f(U,E)100%eq f(IR,IRr)100%eq f(R,Rr)100%，當(dāng)rR時，電源的效率是50%，但不是效率的最大值，選項D錯誤8(多選)(2019吉林長春市質(zhì)量監(jiān)測)如圖為一種直流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖，直流發(fā)電機(jī)由兩塊永磁鐵、線圈和換向器組線纏繞而成永磁體N、S極相對，中間區(qū)域視為勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.線圈由N匝導(dǎo)線纏繞而成，面積為S，可繞如圖所示的軸線勻速轉(zhuǎn)動，角速度為.換向器由兩個半銅環(huán)和兩個電刷構(gòu)成，半銅環(huán)分別與線圈中導(dǎo)線的兩端固連，線圈和半銅環(huán)繞著軸線以相同角速度轉(zhuǎn)動電刷位置固定，

28、作為輸出端與外電路相連(圖中未畫出)每當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到中性面位置時，半銅環(huán)和電刷會交換接觸，以保持輸出電流方向不變，且交換時間極短可忽略下列說法正確的是()A當(dāng)線圈按照圖示的方向轉(zhuǎn)動時，電刷a的電勢比b的電勢高B當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到圖示位置時，線圈中產(chǎn)生的電動勢為零C該發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電動勢的最大值為NBSD該發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電動勢的最大值是有效值的eq r(2)倍答案CD解析當(dāng)線圈按照題圖所示的方向轉(zhuǎn)動時，根據(jù)右手定則知電刷a的電勢比b的電勢低，故A錯誤；當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到題圖所示位置時，磁通量為零，但磁通量的變化率達(dá)到最大，所以線圈中產(chǎn)生的電動勢也達(dá)到最大，故B錯誤；發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動勢隨時間變化圖象如圖所示，其中最大值為NB

29、S，且是有效值的eq r(2)倍，故C、D正確9一矩形線圈，在勻強(qiáng)磁場中繞垂直磁感線的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動，形成如圖所示的交變電動勢圖象，根據(jù)圖象提供的信息，以下說法正確的是()A線圈轉(zhuǎn)動的角速度為eq f(100,3) rad/sB電動勢的有效值為20 VCt1.0102 s時，線圈平面和磁場方向的夾角為45Dt1.5102 s時，穿過線圈平面的磁通量最大答案A解析角速度eq f(2,T)eq f(100,3) rad/s，選項A正確；電動勢的有效值Eeq f(Em,r(2)14.1 V，選項B錯誤；teq f(100,3)t，將t1.0102 s代入該式，解得eq f(,3)，這是線圈從中性面開始

30、轉(zhuǎn)過的夾角，故線圈平面和磁場方向的夾角為30，選項C錯誤；t1.5102 s時，線圈平面與磁場平行，穿過線圈平面的磁通量最小，選項D錯誤10(多選)圖甲是小型交流發(fā)電機(jī)的示意圖，在勻強(qiáng)磁場中，一個矩形金屬線圈繞與磁場方向垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的正弦規(guī)律圖象如圖乙所示發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻為10 ，外接一只電阻為90 的燈泡，不計電路的其他電阻，則()At0時刻線圈平面處在中性面B每秒鐘內(nèi)電流方向改變100次C燈泡兩端的電壓為22 VD00.01 s時間內(nèi)通過燈泡的電荷量為0答案AB解析從題圖可以看出，從金屬線圈旋轉(zhuǎn)至中性面時開始計時，所以選項A正確；交變電動勢的周期為2102 s，頻

31、率是50 Hz，因一個周期內(nèi)電流的方向改變兩次，所以每秒鐘內(nèi)電流方向改變100次，選項B正確；燈泡兩端的電壓為U燈eq f(U,R總)R燈eq f(f(31.1,r(2),100)90 V19.8 V，所以選項C錯誤；00.01 s時間內(nèi)磁通量的變化不為零，所以通過燈泡的電荷量不為零，選項D錯誤11(2019廣東省“六?！钡谌温?lián)考)鉗形電流表由電流互感器和電流表組合而成，常用來測量強(qiáng)度很大的電流，其原理如圖若原線圈與副線圈的匝數(shù)比為1500，電流表A的示數(shù)為1 A，則()A鉗形電流表的鉗口是電流互感器的鐵芯B鉗形電流表能夠用來測量直流電的電流C被測電路電流的平均值為500 AD被測電路電流的

32、最大值為500 A答案A解析鉗形電流表的鉗口是電流互感器的鐵芯，A正確；互感器利用的是電磁感應(yīng)的互感原理，不能用于直流電，故B錯誤；由eq f(I2,I1)eq f(n1,n2)得：I1eq f(n2I2,n1)eq f(5001,1) A500 A，因為電流表測的是有效值，故該值為被測電路電流的有效值，故C、D錯誤能力題組12(多選)圖甲中理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比n1n241，電阻R20 ，L1、L2為規(guī)格相同的兩只小燈泡，S1為單刀雙擲開關(guān)原線圈接正弦交變電源，輸入電壓u隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示現(xiàn)將S1接1，S2閉合，此時L2正常發(fā)光下列說法正確的是()A只斷開S2后，小燈泡L1正常發(fā)光B只斷開S2后，原線圈的輸入功率減小C若S1換接到2后，R中電流瞬時值表達(dá)式ieq f(r(2),4)cos 50t(A)D若S1換接到2后，R消耗的電功率為1.25 W答案BD解析L1、L2為規(guī)格相同的兩只小燈泡，只斷開S2后，L1、L2串聯(lián)，總電阻增加，小燈泡L1不能正常發(fā)光，原線圈的輸入功率減小，故A錯誤，B正確；若S1換接到2后，輸出電壓的有效值U2eq f(n2,n1)eq f(Um,r(2)5 V，則R消耗的電功率為1.25 W，由題圖乙可得eq f(2,T)100 rad/s，選項C錯誤，選項D正確13(2019