第三章 交变电流专项测试（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第三章 交变电流专项测试（Word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 781.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-20 20:16:35 | ||
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文档简介
第三章、交变电流
一、选择题（共17题）
1．线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的交变电流的图象如图所示，从图可知（ ）
A．在A和C时刻线圈处于中性面位置
B．在B和D时刻穿过线圈的磁通量为零
C．从A时刻到D时刻线圈转过的角度为
D．若该交流电的频率是50Hz，在1s内交流电的方向改变100次
2．线圈在匀强磁场中匀速转动产生的交流电电动势为则下列说法中正确的是（ ）
A．此交流电的周期为1s B．t＝0时，穿过线圈的磁通量为零
C．t＝0.025s时，为 D．t＝0.025s时，为0
3．如图所示，理想变压器原线圈接在正弦交变电压上，副线圈通过输电线连接两只相同的灯泡L1、L2，输电线的等效电阻为R，在图示状态下，开关S是断开的，当开关S闭合时，下列说法正确的是（ ）
A．副线圈两端的输出电压减小 B．等效电阻R两端的电压减小
C．通过灯泡L1的电流减小 D．原线圈中的电流减小
4．某交流发电机的矩形线圈共有50匝，在磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动，通过线圈的磁通量随时间变化如图所示，则下述正确的是（）
①产生的交变电动势按正弦规律变化
②交变电动势的最大值为2000πV
③交变电动势的频率为100Hz
④在1s内，电流方向改变100次
A．只有①正确 B．只有②③正确
C．只有②④正确 D．只有③正确
5．在下列几种电流的波形图中，不能表示交变电流的是（ ）
A．
B．
C．
D．
6．如图所示，理想变压器原线圈输入交流电压如下图乙所示，副线圈中装有单刀双掷开关s，电流表、电压表均为理想电表，Rt为热敏电阻，S掷a时原副线圈匝数比则以下分析正确的是（ ）
A．S接在端，电压表示数为22V
B．S接在端，Rt温度升高时,电流表示数变大，电压表读数变小
C．S接在端，Rt温度升高时，变压器原线圈输入功率变大
D．S由a端转换为b端时，电压表示数变大
7．如图所示，矩形线圈处在磁感应强度大小为 B 、方向水平向右的匀强磁场中，线圈通过电刷与定值电阻 R 及理想电流表相连接，线圈绕中心轴线OO 以恒定的角速度 匀速转动，t=0 时刻线圈位于与磁场平行的位置。已知线圈的匝数为n 、面积为S 、阻值为r 。则下列说法正确的是（ ）
A．t=0 时刻流过电阻 R 的电流方向向左
B．线圈中感应电动势的瞬时表达式为e nBS sint
C．线圈转动的过程中，电阻 R 两端的电压为
D．从 t=0 时刻起，线圈转过 60°时电阻 R 两端的电压为
8．在远距离输电中，为了减少输电过程中电能的损失，下列说法正确的是（ ）
A．提高输电功率 B．增大输电线中电流
C．提高输电电压 D．增大输电线的电阻
9．图甲是线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动产生的交变电压图象。将该电压加在图乙中理想变压器的M、N两端。变压器原、副线圈匝数比为10:1，电阻R的阻值为5Ω，电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是（ ）
A．电流表的示数为2A
B．流过电阻R的电流方向每秒钟改变50次
C．线圈转动的角速度为100πrad/s
D．t=0.01s时线圈处于中性面处
10．一理想变压器原副线圈的匝数比为，电源电压 (V)，原线圈电路中接入一熔断电流为A的保险丝，副线圈中接入一可变电阻，如图所示，为了使保险丝不致熔断，调节R时，其阻值最低不能小于（ ）
A．440Ω B．440Ω C．880Ω D．220Ω
11．现在市场上的调光台灯、调速风扇是用可控硅电子元件来实现调节的。如图，这是一个经过元件调节后加在电灯上的电压，在正弦交流电的每半个周期中都会截去前面的四分之一、现在加在电灯上的电压是（ ）
A．-Um B． C． D．
12．如图所示的电路中，变压器为理想变压器，电流表和电压表为理想电表，R0为定值电阻，在a、b端输入正弦交流电，开关S闭合后，灯泡能正常发光，则下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关S，电压表的示数变小
B．闭合开关S，电流表的示数变小
C．闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P向下移，灯泡变亮
D．闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P向下移，电流表的示数变小
13．将硬导线中间一段折成不封闭的正方形每边长为L,它在磁感应强度为B、方向向里的匀强磁场中匀速转动,转速为n.导线在a、b两处通过电刷与外电路连接,外电路有额定功率P的小灯泡能正常发光.电路中其余部分电阻不计.则灯泡电阻以及如图位置开始转动90°过程通过灯泡电流方向为( )
A．2(πL2nB)2/P,电流由右到左
B．(2πL2nB)2/P,电流由左到右
C．(L2nB)2/P,电流由右到左
D．(L2nB)2/2P,电流由左到右
14．如图所示电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比为10︰1，原线圈接正弦交流电，电压有效值保持不变，副线圈接有定值电阻R0和滑动变阻器R。下列说法正确的是（ ）
A．原、副线圈中电流之比为10︰1
B．原、副线圈中交流电的频率之比为10︰1
C．滑动变阻器的滑片P向下移动，原线圈中输入电流减小
D．滑动变阻器的滑片P向下移动，电阻R0的功率增大
15．某探究小组利用图甲所示的电路探究一标签模糊的理想变压器的原副线圈匝数比。R为定值电阻，L1、L2为两只标有“5V，2A”的相同小灯泡，S为开关。保持开关S断开，在输入端施加如图乙所示的交变电压后灯泡L1正常发光测得电阻R两端的电压为灯泡L1的2倍，则以下说法正确的是（ ）
A．理想变压器原副线圈的匝数比为4：1 B．理想变压器原副线圈的匝数比为2：1
C．定值电阻的阻值为10Ω D．闭合开关S后，灯泡L1可能被烧坏
16．图甲为小型交流发电机的示意图，在匀强磁场中，矩形金属线圈绕与磁场方向垂直的轴匀速转动，产生的电动势随时间变化的规律如图乙中的正弦曲线，已知发电机线圈的内阻为5Ω，外接灯泡的电阻为95Ω，其他电阻不计，则
A．t=0.005s时穿过线圈的磁通量为零
B．1s内线圈中的电流方向改变50次
C．灯泡两端的电压为19V
D．0~0.01s内通过灯泡的电荷量为零
17．如图所示，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、理想交流电流表A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．交流电流表的示数I＝NBS
B．一个周期内通过R的电荷量q＝
C．R两端电压的有效值U＝NBS
D．图示位置电流表的示数为0
二、填空题
18．由电磁感应知识知，在闭合电路中产生感应电流的条件是__________；变压器是根据________原理工作的；在远距离输电中，为了减少电能损失通常采用________输电。
19．n匝线圈组成的电路中，磁通量的变化率为，感应电动势的大小E=____________；在远距离输电中，提高输电电压的设备是_________ ．
20．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为，在原、副线圈电路中分别接有阻值相同的电阻、。交变电源电压为U，则电阻、两端的电压之为___________，电阻、上消耗的电功率之比为___________。
21．如图所示，交流发电机的矩形线圈的面积，线圈匝数，电阻，线圈在磁感应强度的匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以的转速匀速转动，外接电阻，以图示时刻开始计时，则电动势瞬间值表达式为e= _________V，电压表读数是__________V．
综合题
22．某课外实验小组将一个交变电流信号输入示波器，示波器屏幕上出现如图所示的波形图。从该波形图可以得到哪些信息？
23．如图所示为交流发电机的示意图，矩形线圈的匝数匝，每匝线圈的边长m， m，矩形线圈所在处的匀强磁场的磁感应强度，线圈总电阻，外接电阻，线圈以的转速在磁场中匀速转动，求：
(1)从图示位置开始计时，线圈中感应电动势随时间变化的表达式．
(2)此交流发电机的输出功率．
(3)线圈从图示位置转过的过程中通过电阻R的电荷量．
24．如图所示是远距离交流输电的简化示意图，其中发电厂的输出电压是U，两条输电线的等效总电阻为r，输电线路中的电流是，其末端间的电压为．在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户两端的电压是多少？
（1）用户两端的电压是多少？
（2）理想变压器的输入功率是多少？
（3）输电线上损耗的电功率和电压分别是多少？
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【详解】
AB.中性面位置线圈与磁场垂直，磁通量最大，感应电动势为零，感应电流为零，AB错误．
C.从A时刻到D时刻经过了，所以转过角度为，C错误．
D.频率为50Hz，每秒钟转50圈，每圈经过中性面2次，电流方向改变两次，所以1s内交流电的方向改变100次，D正确．
2．C
【详解】
A．周期
故A错误；
B．t＝0时刻感应电动势为0，线圈位于中性面，通过线圈的磁通量最大，故B错误；
CD．将t＝0.025s带入表达式，为。故C正确，D错误。
故选C。
3．C
【详解】
A．理想变压器的输出电压是由输入电压和匝数比决定的，由于输入电压和匝数比不变，所以副线圈的输出的电压也不变，故A错误；
B．当s接通后，两个灯泡并联，电路的电阻减小，副线圈的电流变大，所以通过电阻R的电流变大，等效电阻R两端的电压增大，故B错误；
C．副线圈的电流变大，所以通过电阻R的电流变大，电压变大，那么并联部分的电压减小，所以通过灯泡L1的电流减小，故C正确；
D．由于变压器的输入的功率和输出的功率相等，由于副线圈的电阻减小了，输出的功率变大了，所以原线圈的输入的功率也要变大，因为输入的电压不变，所以输入的电流要变大，故D错误。
故选C。
4．C
【详解】
①t=0时刻磁通量为0，则此时线圈与B平行，则交变电流按余弦规律变化，则①错误；②Em=NBSω=NBS =50×0.4×=2000π(V)，则②正确；③由图知周期为T=0.02，则f=1/T=50Hz，则③错误；④一个周期电流方向改变2次，则1s内改变100次，则④错误，故C正确，ABD错误；故选C．
5．A
【详解】
A．图象中电流均为正值，说明电流的方向不随时间而变化，则此电流不是交变电流．故A正确．
BCD．这三种电流的大小和方向都随时间做周期性变化，都是交变电流．故BCD错误．
6．C
【详解】
A．由可得S掷a时电压表示数为22V，选项A错误；
BC．S接在a端，Rt温度升高时，电阻变小，由可知副线圈电压不变，则电流表读数变大，变压器输出功率最大，则输入功率变大，选项B错误，C正确；
D．S由a端转换为b端时，副线圈接入匝数减小，电压降低，电压表示数变小，选项D错误。
故选C.
7．D
【详解】
A．t=0时刻线框与磁场方向平行，即线框的速度与磁场方向垂直，右手定则可知，流过电阻 R 的电流方向向右，故A错误；
B．从与中性面垂直的位置开始计，感应电动势随时间按正弦规律变化，且最大感应电动势
Em＝nBSω
所以感应电动势的瞬时值表达式为
e=nBSωcosωt（V）
故B错误；
C．线圈转过的过程中，最大感应电动势Em＝nBSω，则产生的感应电动势的有效值为
E＝nBSω
因此电阻 R 两端的电压为
故C错误；
D．线圈从t=0开始转过60°时，电阻 R 两端的电压为
故D正确。
故选D。
8．C
【详解】
由公式
，
可得
故可知，减小输电功率，减小输电线中的电流，减小输电线的电阻，提高输电电压能减小输电过程中电能的损失，故ABD错误，C正确。
故选C。
9．B
【详解】
A．分析图甲可知，交变电压的最大值为V，原线圈的电压的有效值为
由电压与匝数成正比可得副线圈的电压有效值为
根据输入功率等于输出功率有
得I1 = 0.2A，所以电流表读数为0.2A，故A错误。
B．分析图甲可知，交流电的周期是T=0.04s，理想变压器不会改变交变电流的周期，故流过电阻R的电流的周期为0.04s，在每一个周期内交流电的方向改变2次，所以流过电阻R的电流方向每秒钟改变次数
次=50次
故B正确；
C．交流电的周期是T=0.04 s，根据
解得rad/s，故C错误；
D．由图像可知，在t=0.01s时， 电压最大，此时是磁通量的变化率最大，此时穿过线圈的磁通量为零，故D错误。
故选B。
10．C
【详解】
当原线圈电流时，副线圈中的电流为
A
副线圈的输出电压有效值为
U2＝U1＝440 V
因此副线圈电路中负载电阻的最小值为
＝880 Ω
故选C。
11．D
【详解】
设交流电的有效值为U，将交流电与直流电分别通过相同电阻R，分析一个周期内所产生的热量，利用有效值的定义得
解得
U=
ABC错误，D正确。
故选D。
12．D
【详解】
AB．由题意知闭合开关S后，相当于增加了一条支路，总电阻减小，副线圈总电流增加，根据变压器电流与匝数的关系可知电流表示数增加；由于a、b端输入电压不变，匝数不变，故电压表示数也不变，故A错误，B错误。
AB．闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P向下移，则总电阻变大，副线圈总电流减小，根据变压器电流与匝数的关系可知电流表示数减小；由于a、b端输入电压不变，匝数不变，故电压表示数也不变，即灯泡两端电压不变，故灯泡仍正常发光，亮度不变，故C错误，D正确。
故选D。
13．A
【详解】
试题分析：解答本题的关键是掌握住最大感应电动势的计算方法．根据最大感应电动势可得，最大感应电动势为 ，所以电动势的有效值为，由可得，灯泡的电阻，又，所以可得：；从图示位置开始转动90°过程中，穿过回路的磁通量减小，由楞次定律知，回路中产生的感应电流的磁场垂直纸面向里，再根据右手螺旋定则得，通过灯泡电流方向为由右到左穿过灯泡．故A正确．
14．D
【详解】
A、变压器的输入和输出电压之比等于原副线圈匝数比，所以原、副线圈两端的电压之比n1：n2=10：1，而电流之比等于原副线圈匝数的反比，所以原、副线圈内交变电流之比为1：10，选项A错误；
B．变压器不能改变交流电的频率，即原、副线圈中电流频率相等，选项B错误；
D．滑动变阻器的滑片P向下移动，电阻变小，而副线圈电压不变，所以副线圈中电流变大，根据P=I2R可知电阻R0的功率增大，选项D正确；
C．对于理想变压器的输入功率和输出功率相等，滑动变阻器的滑片P向下移动，副线圈中电流变大，功率变大，则原线圈中的功率变大，根据P=UI可知原线圈中输入电流变大选项C错误。
故选D。
15．BC
【详解】
AB．由电压图像可知，输入电压的有效值为20V，灯泡正常发光，故灯泡两端的电压为5V，灯泡中的电流为2A，又因电阻R两端的电压为10V，故变压器原线圈的电压为10V， 原副线圈的匝数比
A不符合题意，B符合题意；
C．由理想变压器输入功率等于输出功率可知原副线圈中的电流之比
故电阻R中的电流为1A，由欧姆定律可知
Ω
C符合题意：
D．开关S闭合后，电路的总电阻减小而输入端电压保持不变，故原线圈中电流增大，电阻R两端电压升高，变压器原线圈电压降低，故副线圈输出电压降低，灯泡L1两端电压降低，灯泡L1不可能被烧坏，D不符合题意。
故选BC。
16．AC
【详解】
A. 由图象乙可知t=0.005s时感应电动势最大，穿过线圈的磁通量为零，故A正确；
B. 由题图乙可知周期T=0.02s，线框每转一周，电流方向改变两次，每秒电流方向改变100次，故B错误；
C. 由题图乙可知交流电电动势的最大值是Em=20V，有效值为：E=20/=20V，根据闭合电路的分压特点得电压表的示数为：U===19V，故C正确；
D.0 0.01s时间磁通量的变化量为2BS，根据q=得：0 0.01s时间内通过灯泡的电量为q=，不为零，故D错误；
故选AC.
17．AB
【详解】
C：二极管具有单向导电性，电路中一个周期只有一半时间有电流，根据电流的热效应得：，又，解得：R两端电压的有效值．故C项错误．
AD：流过电阻R电流的有效值，交流电流表测量的是电流的有效值，所以交流电流表的示数为．故A项正确，D项错误．
B：据、、，可得；一个周期只有一半时间有电流，有电流通过R的半个周期时间内线圈磁通量的变化，所以一个周期内通过R的电荷量．故B项正确．
18． 闭合回路的磁通量发生变化 电磁感应 高压
【详解】
产生感应电流的条件是闭合回路的磁通量发生变化；
变压器是利用电磁感应现象工作的；
在远距离输电中，为了减少电能损失通常采用的方法是高压输电。
19． (1) (2) 变压器
【详解】
感应电动势的大小与磁通量的变化率正比，即感应电动势大小为．在远距离输电中，提高输电电压的设备是变压器．
20．
【详解】
根据
则有
根据
则
根据
则有
21．
【详解】
因
交流电最大值：
电动势瞬间值表达式为
交流电的有效值
则电压表读数是
22．可知道该交变电流的最大值和周期。
【详解】
可知道该交变电流的最大值和周期。
23．(1) (2) (3)
【详解】
(1)电动势的最大值为： =160V
(2)电动势的有效值
电动机的输出功率为
(3)
24．（1）；（2）；（3），
【详解】
（1）由于变压器原副线圈的功率相等，即有
解得用户两端的电压为
（2）理想变压器的输入功率为
（3）输电线上损耗的电功率为
损耗的电压为
答案第1页，共2页
一、选择题（共17题）
1．线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的交变电流的图象如图所示，从图可知（ ）
A．在A和C时刻线圈处于中性面位置
B．在B和D时刻穿过线圈的磁通量为零
C．从A时刻到D时刻线圈转过的角度为
D．若该交流电的频率是50Hz，在1s内交流电的方向改变100次
2．线圈在匀强磁场中匀速转动产生的交流电电动势为则下列说法中正确的是（ ）
A．此交流电的周期为1s B．t＝0时，穿过线圈的磁通量为零
C．t＝0.025s时，为 D．t＝0.025s时，为0
3．如图所示，理想变压器原线圈接在正弦交变电压上，副线圈通过输电线连接两只相同的灯泡L1、L2，输电线的等效电阻为R，在图示状态下，开关S是断开的，当开关S闭合时，下列说法正确的是（ ）
A．副线圈两端的输出电压减小 B．等效电阻R两端的电压减小
C．通过灯泡L1的电流减小 D．原线圈中的电流减小
4．某交流发电机的矩形线圈共有50匝，在磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动，通过线圈的磁通量随时间变化如图所示，则下述正确的是（）
①产生的交变电动势按正弦规律变化
②交变电动势的最大值为2000πV
③交变电动势的频率为100Hz
④在1s内，电流方向改变100次
A．只有①正确 B．只有②③正确
C．只有②④正确 D．只有③正确
5．在下列几种电流的波形图中，不能表示交变电流的是（ ）
A．
B．
C．
D．
6．如图所示，理想变压器原线圈输入交流电压如下图乙所示，副线圈中装有单刀双掷开关s，电流表、电压表均为理想电表，Rt为热敏电阻，S掷a时原副线圈匝数比则以下分析正确的是（ ）
A．S接在端，电压表示数为22V
B．S接在端，Rt温度升高时,电流表示数变大，电压表读数变小
C．S接在端，Rt温度升高时，变压器原线圈输入功率变大
D．S由a端转换为b端时，电压表示数变大
7．如图所示，矩形线圈处在磁感应强度大小为 B 、方向水平向右的匀强磁场中，线圈通过电刷与定值电阻 R 及理想电流表相连接，线圈绕中心轴线OO 以恒定的角速度 匀速转动，t=0 时刻线圈位于与磁场平行的位置。已知线圈的匝数为n 、面积为S 、阻值为r 。则下列说法正确的是（ ）
A．t=0 时刻流过电阻 R 的电流方向向左
B．线圈中感应电动势的瞬时表达式为e nBS sint
C．线圈转动的过程中，电阻 R 两端的电压为
D．从 t=0 时刻起，线圈转过 60°时电阻 R 两端的电压为
8．在远距离输电中，为了减少输电过程中电能的损失，下列说法正确的是（ ）
A．提高输电功率 B．增大输电线中电流
C．提高输电电压 D．增大输电线的电阻
9．图甲是线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动产生的交变电压图象。将该电压加在图乙中理想变压器的M、N两端。变压器原、副线圈匝数比为10:1，电阻R的阻值为5Ω，电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是（ ）
A．电流表的示数为2A
B．流过电阻R的电流方向每秒钟改变50次
C．线圈转动的角速度为100πrad/s
D．t=0.01s时线圈处于中性面处
10．一理想变压器原副线圈的匝数比为，电源电压 (V)，原线圈电路中接入一熔断电流为A的保险丝，副线圈中接入一可变电阻，如图所示，为了使保险丝不致熔断，调节R时，其阻值最低不能小于（ ）
A．440Ω B．440Ω C．880Ω D．220Ω
11．现在市场上的调光台灯、调速风扇是用可控硅电子元件来实现调节的。如图，这是一个经过元件调节后加在电灯上的电压，在正弦交流电的每半个周期中都会截去前面的四分之一、现在加在电灯上的电压是（ ）
A．-Um B． C． D．
12．如图所示的电路中，变压器为理想变压器，电流表和电压表为理想电表，R0为定值电阻，在a、b端输入正弦交流电，开关S闭合后，灯泡能正常发光，则下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关S，电压表的示数变小
B．闭合开关S，电流表的示数变小
C．闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P向下移，灯泡变亮
D．闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P向下移，电流表的示数变小
13．将硬导线中间一段折成不封闭的正方形每边长为L,它在磁感应强度为B、方向向里的匀强磁场中匀速转动,转速为n.导线在a、b两处通过电刷与外电路连接,外电路有额定功率P的小灯泡能正常发光.电路中其余部分电阻不计.则灯泡电阻以及如图位置开始转动90°过程通过灯泡电流方向为( )
A．2(πL2nB)2/P,电流由右到左
B．(2πL2nB)2/P,电流由左到右
C．(L2nB)2/P,电流由右到左
D．(L2nB)2/2P,电流由左到右
14．如图所示电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比为10︰1，原线圈接正弦交流电，电压有效值保持不变，副线圈接有定值电阻R0和滑动变阻器R。下列说法正确的是（ ）
A．原、副线圈中电流之比为10︰1
B．原、副线圈中交流电的频率之比为10︰1
C．滑动变阻器的滑片P向下移动，原线圈中输入电流减小
D．滑动变阻器的滑片P向下移动，电阻R0的功率增大
15．某探究小组利用图甲所示的电路探究一标签模糊的理想变压器的原副线圈匝数比。R为定值电阻，L1、L2为两只标有“5V，2A”的相同小灯泡，S为开关。保持开关S断开，在输入端施加如图乙所示的交变电压后灯泡L1正常发光测得电阻R两端的电压为灯泡L1的2倍，则以下说法正确的是（ ）
A．理想变压器原副线圈的匝数比为4：1 B．理想变压器原副线圈的匝数比为2：1
C．定值电阻的阻值为10Ω D．闭合开关S后，灯泡L1可能被烧坏
16．图甲为小型交流发电机的示意图，在匀强磁场中，矩形金属线圈绕与磁场方向垂直的轴匀速转动，产生的电动势随时间变化的规律如图乙中的正弦曲线，已知发电机线圈的内阻为5Ω，外接灯泡的电阻为95Ω，其他电阻不计，则
A．t=0.005s时穿过线圈的磁通量为零
B．1s内线圈中的电流方向改变50次
C．灯泡两端的电压为19V
D．0~0.01s内通过灯泡的电荷量为零
17．如图所示，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、理想交流电流表A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．交流电流表的示数I＝NBS
B．一个周期内通过R的电荷量q＝
C．R两端电压的有效值U＝NBS
D．图示位置电流表的示数为0
二、填空题
18．由电磁感应知识知，在闭合电路中产生感应电流的条件是__________；变压器是根据________原理工作的；在远距离输电中，为了减少电能损失通常采用________输电。
19．n匝线圈组成的电路中，磁通量的变化率为，感应电动势的大小E=____________；在远距离输电中，提高输电电压的设备是_________ ．
20．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为，在原、副线圈电路中分别接有阻值相同的电阻、。交变电源电压为U，则电阻、两端的电压之为___________，电阻、上消耗的电功率之比为___________。
21．如图所示，交流发电机的矩形线圈的面积，线圈匝数，电阻，线圈在磁感应强度的匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以的转速匀速转动，外接电阻，以图示时刻开始计时，则电动势瞬间值表达式为e= _________V，电压表读数是__________V．
综合题
22．某课外实验小组将一个交变电流信号输入示波器，示波器屏幕上出现如图所示的波形图。从该波形图可以得到哪些信息？
23．如图所示为交流发电机的示意图，矩形线圈的匝数匝，每匝线圈的边长m， m，矩形线圈所在处的匀强磁场的磁感应强度，线圈总电阻，外接电阻，线圈以的转速在磁场中匀速转动，求：
(1)从图示位置开始计时，线圈中感应电动势随时间变化的表达式．
(2)此交流发电机的输出功率．
(3)线圈从图示位置转过的过程中通过电阻R的电荷量．
24．如图所示是远距离交流输电的简化示意图，其中发电厂的输出电压是U，两条输电线的等效总电阻为r，输电线路中的电流是，其末端间的电压为．在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户两端的电压是多少？
（1）用户两端的电压是多少？
（2）理想变压器的输入功率是多少？
（3）输电线上损耗的电功率和电压分别是多少？
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【详解】
AB.中性面位置线圈与磁场垂直，磁通量最大，感应电动势为零，感应电流为零，AB错误．
C.从A时刻到D时刻经过了，所以转过角度为，C错误．
D.频率为50Hz，每秒钟转50圈，每圈经过中性面2次，电流方向改变两次，所以1s内交流电的方向改变100次，D正确．
2．C
【详解】
A．周期
故A错误；
B．t＝0时刻感应电动势为0，线圈位于中性面，通过线圈的磁通量最大，故B错误；
CD．将t＝0.025s带入表达式，为。故C正确，D错误。
故选C。
3．C
【详解】
A．理想变压器的输出电压是由输入电压和匝数比决定的，由于输入电压和匝数比不变，所以副线圈的输出的电压也不变，故A错误；
B．当s接通后，两个灯泡并联，电路的电阻减小，副线圈的电流变大，所以通过电阻R的电流变大，等效电阻R两端的电压增大，故B错误；
C．副线圈的电流变大，所以通过电阻R的电流变大，电压变大，那么并联部分的电压减小，所以通过灯泡L1的电流减小，故C正确；
D．由于变压器的输入的功率和输出的功率相等，由于副线圈的电阻减小了，输出的功率变大了，所以原线圈的输入的功率也要变大，因为输入的电压不变，所以输入的电流要变大，故D错误。
故选C。
4．C
【详解】
①t=0时刻磁通量为0，则此时线圈与B平行，则交变电流按余弦规律变化，则①错误；②Em=NBSω=NBS =50×0.4×=2000π(V)，则②正确；③由图知周期为T=0.02，则f=1/T=50Hz，则③错误；④一个周期电流方向改变2次，则1s内改变100次，则④错误，故C正确，ABD错误；故选C．
5．A
【详解】
A．图象中电流均为正值，说明电流的方向不随时间而变化，则此电流不是交变电流．故A正确．
BCD．这三种电流的大小和方向都随时间做周期性变化，都是交变电流．故BCD错误．
6．C
【详解】
A．由可得S掷a时电压表示数为22V，选项A错误；
BC．S接在a端，Rt温度升高时，电阻变小，由可知副线圈电压不变，则电流表读数变大，变压器输出功率最大，则输入功率变大，选项B错误，C正确；
D．S由a端转换为b端时，副线圈接入匝数减小，电压降低，电压表示数变小，选项D错误。
故选C.
7．D
【详解】
A．t=0时刻线框与磁场方向平行，即线框的速度与磁场方向垂直，右手定则可知，流过电阻 R 的电流方向向右，故A错误；
B．从与中性面垂直的位置开始计，感应电动势随时间按正弦规律变化，且最大感应电动势
Em＝nBSω
所以感应电动势的瞬时值表达式为
e=nBSωcosωt（V）
故B错误；
C．线圈转过的过程中，最大感应电动势Em＝nBSω，则产生的感应电动势的有效值为
E＝nBSω
因此电阻 R 两端的电压为
故C错误；
D．线圈从t=0开始转过60°时，电阻 R 两端的电压为
故D正确。
故选D。
8．C
【详解】
由公式
，
可得
故可知，减小输电功率，减小输电线中的电流，减小输电线的电阻，提高输电电压能减小输电过程中电能的损失，故ABD错误，C正确。
故选C。
9．B
【详解】
A．分析图甲可知，交变电压的最大值为V，原线圈的电压的有效值为
由电压与匝数成正比可得副线圈的电压有效值为
根据输入功率等于输出功率有
得I1 = 0.2A，所以电流表读数为0.2A，故A错误。
B．分析图甲可知，交流电的周期是T=0.04s，理想变压器不会改变交变电流的周期，故流过电阻R的电流的周期为0.04s，在每一个周期内交流电的方向改变2次，所以流过电阻R的电流方向每秒钟改变次数
次=50次
故B正确；
C．交流电的周期是T=0.04 s，根据
解得rad/s，故C错误；
D．由图像可知，在t=0.01s时， 电压最大，此时是磁通量的变化率最大，此时穿过线圈的磁通量为零，故D错误。
故选B。
10．C
【详解】
当原线圈电流时，副线圈中的电流为
A
副线圈的输出电压有效值为
U2＝U1＝440 V
因此副线圈电路中负载电阻的最小值为
＝880 Ω
故选C。
11．D
【详解】
设交流电的有效值为U，将交流电与直流电分别通过相同电阻R，分析一个周期内所产生的热量，利用有效值的定义得
解得
U=
ABC错误，D正确。
故选D。
12．D
【详解】
AB．由题意知闭合开关S后，相当于增加了一条支路，总电阻减小，副线圈总电流增加，根据变压器电流与匝数的关系可知电流表示数增加；由于a、b端输入电压不变，匝数不变，故电压表示数也不变，故A错误，B错误。
AB．闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P向下移，则总电阻变大，副线圈总电流减小，根据变压器电流与匝数的关系可知电流表示数减小；由于a、b端输入电压不变，匝数不变，故电压表示数也不变，即灯泡两端电压不变，故灯泡仍正常发光，亮度不变，故C错误，D正确。
故选D。
13．A
【详解】
试题分析：解答本题的关键是掌握住最大感应电动势的计算方法．根据最大感应电动势可得，最大感应电动势为 ，所以电动势的有效值为，由可得，灯泡的电阻，又，所以可得：；从图示位置开始转动90°过程中，穿过回路的磁通量减小，由楞次定律知，回路中产生的感应电流的磁场垂直纸面向里，再根据右手螺旋定则得，通过灯泡电流方向为由右到左穿过灯泡．故A正确．
14．D
【详解】
A、变压器的输入和输出电压之比等于原副线圈匝数比，所以原、副线圈两端的电压之比n1：n2=10：1，而电流之比等于原副线圈匝数的反比，所以原、副线圈内交变电流之比为1：10，选项A错误；
B．变压器不能改变交流电的频率，即原、副线圈中电流频率相等，选项B错误；
D．滑动变阻器的滑片P向下移动，电阻变小，而副线圈电压不变，所以副线圈中电流变大，根据P=I2R可知电阻R0的功率增大，选项D正确；
C．对于理想变压器的输入功率和输出功率相等，滑动变阻器的滑片P向下移动，副线圈中电流变大，功率变大，则原线圈中的功率变大，根据P=UI可知原线圈中输入电流变大选项C错误。
故选D。
15．BC
【详解】
AB．由电压图像可知，输入电压的有效值为20V，灯泡正常发光，故灯泡两端的电压为5V，灯泡中的电流为2A，又因电阻R两端的电压为10V，故变压器原线圈的电压为10V， 原副线圈的匝数比
A不符合题意，B符合题意；
C．由理想变压器输入功率等于输出功率可知原副线圈中的电流之比
故电阻R中的电流为1A，由欧姆定律可知
Ω
C符合题意：
D．开关S闭合后，电路的总电阻减小而输入端电压保持不变，故原线圈中电流增大，电阻R两端电压升高，变压器原线圈电压降低，故副线圈输出电压降低，灯泡L1两端电压降低，灯泡L1不可能被烧坏，D不符合题意。
故选BC。
16．AC
【详解】
A. 由图象乙可知t=0.005s时感应电动势最大，穿过线圈的磁通量为零，故A正确；
B. 由题图乙可知周期T=0.02s，线框每转一周，电流方向改变两次，每秒电流方向改变100次，故B错误；
C. 由题图乙可知交流电电动势的最大值是Em=20V，有效值为：E=20/=20V，根据闭合电路的分压特点得电压表的示数为：U===19V，故C正确；
D.0 0.01s时间磁通量的变化量为2BS，根据q=得：0 0.01s时间内通过灯泡的电量为q=，不为零，故D错误；
故选AC.
17．AB
【详解】
C：二极管具有单向导电性，电路中一个周期只有一半时间有电流，根据电流的热效应得：，又，解得：R两端电压的有效值．故C项错误．
AD：流过电阻R电流的有效值，交流电流表测量的是电流的有效值，所以交流电流表的示数为．故A项正确，D项错误．
B：据、、，可得；一个周期只有一半时间有电流，有电流通过R的半个周期时间内线圈磁通量的变化，所以一个周期内通过R的电荷量．故B项正确．
18． 闭合回路的磁通量发生变化 电磁感应 高压
【详解】
产生感应电流的条件是闭合回路的磁通量发生变化；
变压器是利用电磁感应现象工作的；
在远距离输电中，为了减少电能损失通常采用的方法是高压输电。
19． (1) (2) 变压器
【详解】
感应电动势的大小与磁通量的变化率正比，即感应电动势大小为．在远距离输电中，提高输电电压的设备是变压器．
20．
【详解】
根据
则有
根据
则
根据
则有
21．
【详解】
因
交流电最大值：
电动势瞬间值表达式为
交流电的有效值
则电压表读数是
22．可知道该交变电流的最大值和周期。
【详解】
可知道该交变电流的最大值和周期。
23．(1) (2) (3)
【详解】
(1)电动势的最大值为： =160V
(2)电动势的有效值
电动机的输出功率为
(3)
24．（1）；（2）；（3），
【详解】
（1）由于变压器原副线圈的功率相等，即有
解得用户两端的电压为
（2）理想变压器的输入功率为
（3）输电线上损耗的电功率为
损耗的电压为
答案第1页，共2页