PAGEPAGE6專題十三交變電流【專題檢測】A組一、選擇題1.(2024浙江“山水聯盟”返校考,9)如圖所示,面積為0.02m2、內阻可忽視不計的100匝矩形線圈ABCD,繞垂直于磁場的軸OO'勻速轉動,轉速為50r/s,勻強磁場的磁感應強度為210πT。矩形線圈通過滑環與變壓器(由繞在不閉合鐵芯上的兩組線圈構成)原線圈相連,全部接觸電阻不計,副線圈接入一只標有“5V,1W”的小燈泡,小燈泡恰好正常發光,電流表的內阻不計。當線圈平面與磁場方向垂直時起先計時。下列說法不正確的是 (A.圖示位置穿過線圈的磁通量變更率為零B.線圈每轉動1s,線圈中的電流方向變更100次C.原線圈中感應電動勢的表達式為e=202sin(100πt)VD.原、副線圈的匝數之比為4∶1,電流表的示數為0.5A答案D圖示中線圈處于中性面,磁通量最大,磁通量的變更率最小,等于零,所以A正確,不符合題意;由題意可知,轉速為50r/s,則溝通的周期為T=1n=0.02s,溝通在一個周期內方向要變更兩次,1s內包括50個周期,所以線圈中的電流方向變更100次,所以B正確,不符合題意;由題意可知,線圈產生的感應電動勢的最大值為Em=NBSω=202V,其中ω=2πn=100πrad/s,則原線圈中感應電動勢的表達式為e=202sin(100πt)V,所以C正確,不符合題意;原線圈電動勢的有效值為E=U1=20V,副線圈的電壓為U2=5V,若變壓器為志向變壓器,則原、副線圈的匝數之比為n1n2=U1U2=4,電流表的示數為I=PU1=0.05A,但題中變壓器不是志向變壓器,不滿意2.(2024浙江嘉興一模,5)如圖所示是輸入電壓為220V,輸出電壓為27V的變壓器,相應的線圈匝數分別為n1和n2,則 ()A.n1<n2B.輸入的電流大于輸出的電流C.繞制輸入端線圈的導線比輸出端細D.輸出端連接的用電器數量增加,輸入端功率不變答案C由題意知,副線圈的電壓小于原線圈的電壓,故此為降壓變壓器,故n1>n2,故A錯誤;依據電流與匝數成反比可知,輸入的電流小于輸出的電流,故B錯誤;因為輸入功率與輸出功率相等,而通過副線圈的電流大,為了削減導線上功率損失,節約成本,故繞制輸入端線圈的導線比輸出端細,故C正確;輸出端連接的用電器數量增加,輸出功率增大,輸入端功率也增大,故D錯誤。故選C。3.(2024浙江名校協作體聯考,10)如圖所示,手搖發電機產生正弦式溝通電,通過一臺志向變壓器向定值電阻R供電。志向電壓表和電流表的示數分別為U和I。當發電機轉速增大,使發電機的輸出電壓變為原來的2倍,下列說法正確的是 ()A.電壓表V的示數仍為UB.電流表A的示數仍為IC.通過電阻R的電流的頻率增大D.電阻R消耗的功率變為原來的2倍答案C發電機的輸出電壓變為原來的2倍,變壓器原線圈兩端電壓變為原來的2倍,依據變壓器原、副線圈電壓與匝數關系可得,變壓器副線圈兩端電壓變為原來的2倍,電壓表測量變壓器副線圈兩端電壓,則電壓表的示數變為2U,故A項錯誤;依據A項分析知,變壓器副線圈兩端電壓變為原來的2倍,則流過定值電阻R的電流變為原來的2倍,依據變壓器原、副線圈電流與匝數關系可得,流過原線圈的電流變為原來的2倍,電流表A的示數變為2I,故B項錯誤;發電機轉速增大,產生溝通電的頻率增大,通過變壓器原、副線圈的電流的頻率增大,通過電阻R的電流的頻率增大,故C項正確;依據A項分析知,變壓器副線圈兩端電壓變為原來的2倍,依據P=U2R知,電阻R消耗的功率變為原來的4倍,故4.(2024浙江杭州西湖高級中學月考)(多選)志向變壓器原線圈與溝通電源連接,輸入電壓u隨時間t變更的規律如圖所示,原、副線圈匝數比n1n2=1001,副線圈只接入一個R=10Ω的電阻,A.與電阻R并聯的電壓表示數為3.11VB.流過電阻R的電流最大值為0.311AC.變壓器的輸入功率為0.484WD.一個周期內,電阻R上產生的熱量為9.68×10-3J答案BCD原線圈兩端電壓有效值是220V,則依據U1U2=n1n2可得副線圈兩端電壓有效值U2=2.2V,電壓表測的是有效值,A錯;流過副線圈的電流的有效值為I2=0.22A,流過副線圈的電流的最大值為0.311A,B對;志向變壓器輸入功率等于輸出功率,輸出功率P2=U2I2=0.484W,C對;依據Q=I22Rt5.(2024浙江十校聯盟返校聯考,16)(多選)如圖所示,志向變壓器的原、副線圈匝數比為1∶2,原線圈與光滑水平導軌相連,軌道間距L=0.5m,勻強磁場磁感應強度B=0.2T、垂直于軌道,若電阻不計的金屬棒ab以速度v=12.52sin(200πt)m/s在導軌上運動,副線圈上連接規格“2.5V,5W”小燈泡L、電容器C。則下列說法正確的是 ()A.小燈泡恰好能正常發光B.電容器的支路沒有電流C.若金屬棒運動速度v=12.52cos(200πt)m/s,小燈泡亮度不變D.若金屬棒向右勻加速運動,電容器上極板帶正電答案ACD金屬棒切割磁感線產生的感應電動勢e=BLv=1.252sin(200πt)V,所以產生的感應電動勢的有效值為E=1.2522V=1.25V,所以原線圈的輸入電壓為U1=E=1.25V,依據變壓器原理可得U1U2=n1n2,解得副線圈兩端電壓U2=n2n1U1=21×1.25=2.5V,所以小燈泡恰好能正常發光,故A正確;電容器“隔直流,通溝通”,由于原線圈產生的電流為正弦式溝通電,故有電流通過電容器,故B錯誤;若金屬棒運動速度v=12.52cos(200πt)m/s,小燈泡兩端電壓有效值不變,則小燈泡亮度不變,故C正確;若金屬棒向右勻加速運動,依據右手定則可知金屬棒中的感應電流方向由b向a,且電流增大,原線圈中的磁場方向向下,副線圈中的磁場方向向上增加,依據楞次定律可知副線圈中感應電流的磁場方向向下,則副線圈的感應電流方向向上6.(2024浙江杭州模擬,10)小宇同學為探究變壓器的工作原理,設計了如圖所示的試驗裝置,學生電源的溝通穩壓輸出端串聯肯定值電阻R后與志向變壓器原線圈相連,副線圈兩端接有燈泡、滑動變阻器等。原、副線圈匝數比肯定。先將開關S2閉合、S3斷開,當閉合S1時燈泡剛好正常發光。調整變阻器滑片至中間位置,則下列關于此后操作中說法正確的是 ()A.當閉合開關S3時,燈泡亮度變暗B.當閉合開關S3時,原線圈輸入電壓不變C.閉合開關S3以后,增大滑動變阻器連入電路中的阻值,則通過定值電阻的電流增大D.閉合開關S3以后,當滑動變阻器連入電路中的阻值減小時,變壓器輸出功率減小答案A當閉合開關S3時,副線圈電阻減小,依據歐姆定律可知,副線圈輸出電流增大,則原線圈輸入電流增大,則電阻R上分壓增加,原線圈輸入電壓減小,依據U1U2=n1n2可知,副線圈輸出電壓減小,燈泡兩端電壓減小,燈光變暗,故A正確,B錯誤。閉合開關S3以后,增大滑動變阻器連入電路中的阻值,則副線圈輸出電流減小,依據I1I2=n2n1可知,原線圈輸入電流減小,則通過定值電阻R的電流減小,故C錯誤。閉合開關S3以后,當滑動變阻器連入電路中的阻值減小時7.(多選)某同學在試驗室中探討遠距離輸電。由于輸電線太長,他將每100米導線卷成一卷,共卷成8卷來代替輸電線路。第一次干脆將輸電線與學生電源及用電器相連,測得輸電線上損失的功率為P1;其次次采納如圖所示的電路輸電,其中變壓器T1與電源相連,其原、副線圈的匝數比為n1∶n2,變壓器T2與用電器相連,測得輸電線上損失的功率為P2,下列說法正確的是 ()A.其次次試驗也可探討遠距離直流輸電B.T1是升壓變壓器,T2是降壓變壓器C.若輸送功率肯定,則P2∶P1=n12D.試驗可以證明,增大輸電電流能減小遠距離輸電的能量損失答案BC變壓器只能變更交變電流的電壓,所以其次次試驗只能探討遠距離溝通輸電,故A錯誤;遠距離輸電采納高壓輸電,減小輸電線上的電流,以削減功率損耗,到用戶區采納降壓變壓器降壓,所以T1是升壓變壓器,T2是降壓變壓器,故B正確;若輸送功率肯定,設輸電線電阻為R,第一次試驗輸電線上的電流I=PU1,輸電線上損失的功率P1=I2R=P2U12R,其次次試驗,升壓變壓器副線圈兩端的電壓U2=n2n1U1,輸電線上的電流I'=PU2,輸電線上損失的功率P2=I'2R=P2U22R,P2P二、非選擇題8.(2024浙江金華十校模擬,14)在“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數的關系“試驗中。(1)試驗時須要的儀器為圖中的。(填選項字母)

(2)某同學在完成上述試驗后,采納如圖所示的電路測量變壓器原線圈的電阻(阻值較小),為保證電路中各元件平安,試驗結束時,首先應斷開。(填選項前的字母)

A.導線AB.導線BC.開關CD.導線D答案(1)ADF(2)A解析(1)“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數的關系”的試驗,須要有學生電源供應低壓溝通電,同時還須要溝通電壓表來測量電壓及可拆變壓器和導線,結合題目給定的器材,圖A是可拆變壓器,B是直流電源,C是條形磁鐵,D是學生電源,供應低壓溝通電,E是電壓表,F是多用電表,用來測溝通電流和電壓,結合器材需求和題干,故選A、D、F。(2)試驗結束時,應先把電壓表從電路中斷開,否則在斷開開關瞬間會產生大電壓燒毀電壓表,故應先斷開導線A,故選A。9.如圖所示,溝通發電機的矩形金屬線圈abcd的邊長ab=cd=50cm,bc=ad=30cm,匝數n=100,線圈的總電阻r=10Ω,線圈位于磁感應強度B=0.050T的勻強磁場中,線圈平面與磁場方向平行。線圈的兩個末端分別與金屬滑環K、L焊接在一起,并通過電刷與阻值R=90Ω的定值電阻連接。現使線圈繞過bc和ad邊中點且垂直于磁場的轉軸OO'以角速度ω=400rad/s勻速轉動。電路中其他電阻以及線圈的自感系數均可忽視不計。求:(1)線圈中感應電流的