1、學科：物理教學內容：交變電流電磁場和電磁波綜合講解本章知識框架】【歷屆相關試題分析】一、交變電流的規律（1999年上海高考）某交流發電機產生的感應電動勢與時間的關系如圖131所示.如果其他條件不變，僅使線圈的轉速加倍，則交流電動勢的最大值和周期分別變為圖131eA400V，0.02s200V,0.02sC400V，0.08sD.200V,0.08s【解析】從圖中看出，該交變電流的最大值和周期分別是：E=100V,T=0.04s,而最大值E=mm2兀TNBSe,周期T=，當線圈轉速加倍時，=2，故E=2E=200V,T=2=0.02s,故Bmm對.【答案】B（2000年全國高考）一小型發電機內的

2、矩形線圈在勻強磁場中以恒定的角速度繞垂直于磁場方向的固定軸轉動.線圈匝數n=100.穿過每匝線圈的磁通量隨時間按正弦規律變化，如圖13一2所示.發電機內阻r=5.0Q，外電路電阻R=95Q.已知感應電動勢的最大值E=U，其中為穿過每匝mmm線圈磁通量的最大值.求串聯在外電路中的交流電流表（內圖13一2TOC o 1-5 h z【解析】從。t圖線看出=1.0 x10-2Wb,T=3.14x10-2S.已知感應電動勢的最大值E=Uq,mmm2兀E1mm又=T，故電路中電流最大值I=R+r=2A,交流電流表的示數是交流電的有效值，即I=72=m1.4A【答案】1.4A二、變壓器TOC o 1-5 h

3、 z（1998年全國高考）一理想變壓器，原線圈匝數9=1100，接在電壓220V的交流電源上，當它們對11只并聯的“36V60W”燈泡供電時，燈泡正常發光，由此可知該變壓器副線圈的匝數n2=,通過原線圈的電流I=AUn2=2Un【解析】燈泡正常發光說明U2=36V,所以由11得：U362n-U220n2=1X1100=180由P1=U1I1=P260 x11220A=3A答案】1803（1999年全國高考）如圖133是4種亮度可調的臺燈的電路示意圖，它們所用的白熾燈泡相同,且都是“220V40W”.當燈泡消耗的功率都調至20W時，哪種臺燈消耗的功率最小變阻器K220V變阻器K220V圖133【

4、解析】由A、B、C、D四選項分析可知：C中理想變壓器功率損耗為零，電源輸出的總功率（臺燈消耗功率）只有燈泡的功率20W,而其他選項中，不論滑動變阻器是分壓接法還是限流接法，滑動變阻器上總有功率損耗，臺燈的消耗功率都大于20W,故C項正確.【答案】C、P輸出的電壓、電流、功率分別為u和u2、i和、P輸出的電壓、電流、功率分別為u和u2、i和i2和P2.已知nU2,則A.UiU2,PTc.iiUDP1c.iiUUn1-1-Un【解析】因變壓器為理想變壓器，故有22,P=P,，由題意知：nn2，則UU2，又因IJ=IJ,所以II2，故BC選項正確.【答案】BC（2002年廣東、廣西、河南高考）遠距離

5、輸電線路的示意圖如下圖134所示，若發電機的輸出電壓不變，則下列敘述中正確的是圖134A.B.輸電線中的電流只由升壓變壓器原副線圈的匝數比決定當用戶用電器的總電阻減少時，輸電線上損失的功率增大升壓變壓器的輸出電壓等于降壓變壓器的輸入電壓【答案】C三、電磁場和電磁波7.（2002年上海高考）按照有關規定，工作場所受到的電磁輻射強度（單位時間內垂直通過單位面積的電磁輻射能量）不得超過0.50W/m2.若某一小型無線通訊裝置的電磁輻射功率是1W,那么在距離該通訊裝置m以外是符合規定的安全區域（已知球面面積為S=4nR）.【答案】0.40【達標檢測】一、選擇題（每小題中只有一個選項符合題目要求）1.線

6、圈在勻強磁場中轉動產生的交流電動勢e=102sin20nt，則下列說法中正確的是t=0時，線圈平面位于中性面t=0時，穿過線圈的磁通量為最大t=0時，導線切割磁感線的有效速度最大A.D-七二0.4S時e有最大值102VBA.D-【解析】若從中性面開始計時，交流電動勢瞬時表達式：e=Emsirwt該瞬時雖然穿過線圈的磁通量最大，但線圈兩邊的運動方向恰和磁場方向平行，不切割磁感線，電動勢為零，當t=0.4S寸，e=0【答案】A2.閉合矩形線圈abed繞固定軸OO勻速轉動，OO位于線圈平面內垂直于勻強磁場的磁感線，如圖135（甲）所示，通過線圈內的磁通量圖135TOC o 1-5 h zAt、t時刻

7、通過線圈的磁通量變化率最大13t、t時刻線圈中感應電流方向改變24t、t時刻線圈中感應電流方向改變13t、t時刻線圈中感應電動勢最小24【答案】C如圖136所示，理想變壓器的副線圈上通過輸電線接有兩個相同的燈泡L1和L2；輸電線的等效電阻為R,開始時，電鍵K斷開，當K接通時，以下說法中正確的是A.副線圈兩端M、N的輸出電壓減少B副線圈輸電線等效電阻R上的電壓降減小C.通過燈泡L的電流減小D.TOC o 1-5 h znUn1匸-1-nUn【解析】當輸入電壓U與變壓比2確定時，由22可知，輸出電壓U2確定（此時不考慮線圈電阻），因此A錯誤.閉合電鍵K時，L2與L1并聯，副線圈回路中總電阻減小，總

8、電流增大，故R上電壓降增大，B錯.此時厶兩端電壓減小，因此通過燈厶的電流減小，C正確.由于此時P=IU,U211出222不變，I2變大，P變大，而輸入功率始終等于輸出功率，因此P=IU，I1U1變大，而U不變，因此原2出入11111線圈中電流I1變大，D錯.【答案】C某農村水力發電站的發電機的輸出電壓穩定，它發出的電先通過電站附近的升壓變壓器升壓，然后用輸電線路把電能輸送到遠處村寨附近的降壓變壓器.經降低電壓后，再用線路接到各用戶，設兩變壓器都是理想變壓器，那么在用電高峰期，白熾燈不夠亮，但用電總功率增加，這時A-升壓變壓器的副線圈的電壓變大B.高壓輸電線路的電壓損失變大C降壓變壓器的副線圈上

9、的電壓變大D-降壓變壓器到各用戶的輸電線上的電壓損失變大【解析】發電機的輸出電壓穩定，即升壓變壓器原線圈中電壓一定，所以副線圈中電壓不變，故A錯因用電總功率增加，所以輸電線中電流變大，輸電線路的電壓損失變大，故降壓變壓器原線圈中的電壓變小，所以副線圈中電壓也變小，故B對【解析】發電機的輸出電壓穩定，即升壓變壓器原線圈中電壓一定，所以副線圈中電壓不變，故A錯因用電總功率增加，所以輸電線中電流變大，輸電線路的電壓損失變大，故降壓變壓器原線圈中的電壓變小，所以副線圈中電壓也變小，故B對C錯.用電高峰期，白熾燈不夠亮，說明各用戶的輸電線中電流變小，所以各用戶的輸電線上的電壓損失變小，故D錯.5.如圖1

10、37所示,【答案】B一交流電的電流隨時間而變化的圖象，此交流電流的有效值是A.AB5AC.3.5“2AD.3.5A【解析】交流電的有效值意義即等于與之熱效應相等的對應直流電值，在一個周期（T=0.02s）內,此交變電流在電阻R上發熱為：Q=(I2RQ=(I2R2)(42)2x0.01xR+(32x0.01xR=I2RT所以有效值I=5A,選B答案】B二、填空題6.如圖1386.如圖138所示電路，已知交流電源電壓=15sinlOOnV，將此交流電壓加在電阻上時，產生的電功率為25W,則電壓表示數為V電流表示數為A電阻值是（保留二位有效數字）圖138解析】U=15解析】U=15V，P=UI，R=

11、答案】15；1.7；9.0一面積為S的單匝矩形線圈在勻強磁場中以一邊為軸勻速轉動，磁場方向與軸垂直，線圈中的感應電動勢如圖139，感應電動勢的最大值和周期可由圖中讀出，則磁感應強度B=.在t=2時刻，線圈平面與磁場方向的夾角為2兀ETm【解析】E=BS=B丁s,得B=2Sm由圖知t=0時，線圈平面與磁感線平行，t=T/12時，線圈平面與磁場方向的夾角e=3t=2兀T兀XT126【答案】ET/2nS；n/6m交流電壓隨時間變化的圖象如圖1310所示則此交流電的頻率是Hz,若將該電壓加在10武的電容器上，則電容器的耐壓值不應小于V；若將該電壓加在一阻值為1kQ的純電阻用電器上,用電器恰能正常工作,

12、為避免意外事故的發生,電路中保險絲的額定電流不能低于A1_1【解析】由f=T0.02Hz=50Hz,電容器的耐壓值不能低于交流電的最大值200V.用電器正100、2常工作電流1=1X103A=0.14A,所以電路中保險絲的額定電流不能低于0.14A.答案】50；200；0.149.建在雅礱江上的二灘水電站于1991年9月動工,1997年11月10日下閘蓄水,1998年開始向西南電網送電，設計裝機容量為330 x104kW,2000年竣工之后，年發電量將達到170億度，大壩為混凝土雙曲拱壩，壩高240m,是20世紀亞洲裝機容量、庫容最大的水利樞紐工程設想將二灘的電能輸送到成都地區，如果使用相同的

13、輸電線，從減少輸電線上的電能損失來看，在50 x104V超高壓和11x104V高壓輸電方案中應先用輸電方案，因為該方案的輸電線損失為另一種的%P2【解析】P損=I2R線=U2R線，故選50 x104V超高壓輸電可減少輸電線路的電能損失.TOC o 1-5 h z損線線PU2112損pU2502損=0.0484=4.84%答案】50 x104V；4.84三、計算題10如果你用通過同步衛星轉發的無線電話與對方通話，則在你講完話后，至少要等多長時間才能聽到對方的回話？(已知地球的質量M=6.0 xl024kg,地球半徑R=6.4xl06m,萬有引力恒量G=6.67xl0-iiNm2/kg2)GMm=

14、m(2)2(R+h)【解析】由(R+h)2T、GMT24h所以地球同步衛星離地面高Sh=4兀2R=3.59x107m,則需要的時間t=c=0.48s.【答案】0.48s11.一小型發電站的輸出電壓為250V,輸出功率為100kW,向遠處輸電所用導線的總電阻R=8Q.為使輸電線上的功率損失等于輸送功率的5%,用戶正好得到220V電壓，則供電站處所用升壓變壓器和用戶所用降壓變壓器的匝數比各是多少？(變壓器均為理想的)TOC o 1-5 h z:P口P4損【解析】P=5%P=5x103W,輸電線中電流為I,P=I2R,I=R=25A,輸送電壓U=1損損2=4000V,因為發電站輸出電壓U1=250V

15、,所以升壓變壓器n1/n2=U1/U2=1/16，輸電線路上損失電壓U=IR=200V,降壓變壓器原線圈兩端電壓U=U-U=3800V,所以降壓變壓器原副線圈匝數比損32損U:U=190:1134【答案】升壓變壓器匝數比1：16；降壓變壓器匝數比190:1112.如圖1311所示，勻強磁場的磁感應強度B=0.5T,邊長L=10cm的正方形線圈abcd共100匝，線圈電阻r=1Q，線圈繞垂直于磁感線的對稱軸OO勻速轉動，角速度少=2血ad/s,外電路電阻R=4Q求：圖1311轉動過程中感應電動勢的最大值；由圖示位置(線圈平面與磁感線平行)轉過60角時的瞬時感應電動勢由圖示位置轉過60角的過程產生的平均感應電動勢；交流電壓表的示數；轉動一周