1．(20XX大綱全國(guó)卷)一臺(tái)電風(fēng)扇的額定電壓為交流220 V。在其正常工作過(guò)程中，用交流電流表測(cè)得某一段時(shí)間內(nèi)的工作電流I隨時(shí)間t的變化如圖1所示。這段時(shí)間內(nèi)電風(fēng)扇的用電量為( )
A．3.9×10－2度 圖1
B．5.5×10－2度
C．7.8×10－2度
D．11.0×10－2度
解析：根據(jù)電流的變化情況，分段計(jì)算求電功
W1＝I1Ut1＝0.3×220×10×60 ＝3.96×104
W2＝I2Ut2＝0.4×220×10×60 ＝5.28×104
W3＝I3Ut3＝0.2×220×40×60 ＝1.056×105
則總功W＝W1＋W2＋W3＝1.98×105 ＝5.5×10－2度，選項(xiàng)B正確。
答案：B
2．一個(gè)阻值為2 Ω的線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為e＝102 sin 20πt V，當(dāng)該線圈與一阻值為8 Ω的電阻組成閉合回路時(shí)，下列說(shuō)法正確的是( )
A．t＝0時(shí)，線圈平面拉于中性面
B．t＝0時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量為0
C．電阻的熱功率為16 W
D．用電壓表測(cè)路端電壓時(shí)讀數(shù)為11.3 V
解析：由產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式可知，t＝0時(shí)，電動(dòng)勢(shì)為零，線圈平面位于中性面，磁通量最大，故A對(duì)B錯(cuò)；電動(dòng)勢(shì)的有效值E＝10 V，電阻兩端的電壓U＝ER＋rR＝8 V，D錯(cuò)；由P＝U2R得P＝8 W，C錯(cuò)誤。
答案：A
3.如圖2所示，變頻交變電源的頻率可在20 Hz到20 Hz之間調(diào)節(jié)，在某一頻率時(shí)，A1、A2兩只燈泡的熾熱程度相同。則下列說(shuō)法中正確的是( )
A．如果將頻率增大，A1熾熱程度減弱、A2熾熱程度加強(qiáng) 圖2
B．如果將頻率增大，A1熾熱程度加強(qiáng)、A2熾熱程度減弱
C．如果將頻率減小，A1熾熱程度減弱、A2熾熱程度加強(qiáng)
D．如果將頻率減小，A1熾熱程度加強(qiáng)、A2熾熱程度減弱
解析：某一頻率時(shí)，兩只燈泡熾熱程度相同，應(yīng)有兩燈泡消耗的功率相同，頻率增大時(shí)，感抗增大，而容抗減小，故通過(guò)A1的電流增大，通過(guò)A2的電流減小，故B項(xiàng)正確；同理可得C項(xiàng)正確。
答案：BC
4．(20XX安徽高考)如圖3所示的區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。電阻為R、半徑為L(zhǎng)、圓心角為45°的扇形閉合導(dǎo)線框繞垂直于紙面的O軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)(O軸位于磁場(chǎng)邊界)。則線框內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的有效值為( )
A.BL2ω2R B.2BL2ω2R
C.2BL2ω4R D.BL2ω4R 圖3
解析：線框轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω，進(jìn)磁場(chǎng)的過(guò)程用時(shí)18周期，出磁場(chǎng)的過(guò)程用時(shí)18周期，進(jìn)、出磁場(chǎng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小都為I′＝12BL2ωR，則轉(zhuǎn)動(dòng)一周產(chǎn)生的感應(yīng)電流的有效值滿(mǎn)足：I2RT＝(12BL2ωR)2R×14T，解得I＝BL2ω4R，D項(xiàng)正確。
答案：D
5.如圖4所示，理想變壓器的副線圈上通過(guò)輸電線接有三只燈泡L1、L2和L3，輸電線的等效電阻為R，原線圈接有一個(gè)理想電流表。開(kāi)始時(shí)開(kāi)關(guān)S接通，當(dāng)S斷開(kāi)時(shí)，以下說(shuō)法正確的是( )
A．原線圈兩端P、Q間的輸入電壓減小 圖4
B．等效電阻R上的功率變大
C．原線圈中電流表示數(shù)變大
D．燈泡L1和L2變亮
解析：當(dāng)S斷開(kāi)時(shí)，副線圈總電阻變大，而輸入電壓不變，通過(guò)R的電流變小，由P＝I2R知，B錯(cuò)；由于副線圈電流變小，原、副線圈電壓不變，輸出功率減小，輸入功率也減小，輸入電流減小，C錯(cuò)；UMN不變，UR減小，燈泡L1與L2兩端電壓增大，D對(duì)。
答案：D
6.如圖5所示為某小型水電站的電能輸送示意圖，發(fā)電機(jī)通過(guò)升壓變壓器T1和降壓變壓器T2向用戶(hù)供電，已知輸電線的總電阻R＝10 Ω，降壓變壓器T2的原、副線圈匝數(shù)之比為4∶1，副線圈與用電器R0組成閉合電路。若 圖5
T1、T2均為理想變壓器，T2的副線圈兩端電壓u ＝2202sin 100πt(V)，當(dāng)用電器電阻R0＝11 Ω時(shí)( )
A通過(guò)用電器R0的電流有效值是20 A
B．升壓變壓器的輸入功率為4 650 W
C．發(fā)電機(jī)中的電流變化頻率為100 Hz
D．當(dāng)用電器的電阻R0減小時(shí)，發(fā)電機(jī)的輸出功率減小
解析：由T2的副線圈兩端電壓的表達(dá)式知，副線圈兩端的電壓有效值為220 V，電流為I＝220XX A＝20 A，選項(xiàng)A正確；由于輸電線電流I′＝204 A＝5 A，所以升壓變壓器的輸入功率為P＝P線＋I(xiàn)2R0＝52×10 W＋202×11 W＝4 650 W，選項(xiàng)B正確；發(fā)電機(jī)中的電流變化頻率與T2的副線圈兩端電壓的頻率相同，也為50 Hz，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；當(dāng)用電器的電阻R0減小時(shí)，其消耗的功率變大，發(fā)電機(jī)的輸出功率變大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
答案：AB
7.如圖6所示，某理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)均可調(diào)節(jié)，原線圈兩端電壓為一最大值不變的正弦式交變電流，在其他條件不變的情況下，為使變壓器的輸入功率增大，可使( )
A原線圈匝數(shù)n1增加 圖6
B．副線圈匝數(shù)n2增加
C．負(fù)載電阻R的阻值增大
D．負(fù)載電阻R的阻值減小
解析：由變壓比U1U2＝n1n2及P入＝P出可得P入＝P出＝I2U2＝U 22R＝(U1n2n1)2×1R＝U 21n 22n 21R，又原線圈兩端電壓U1(交變電流的有效值)恒定，故選項(xiàng)B、D正確。
答案：BD
8.(20XX四川高考)如圖7所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的矩形線圈的周期為T(mén)，轉(zhuǎn)軸O1O2垂直于磁場(chǎng)方向，線圈電阻為2 Ω。從線圈平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，線圈轉(zhuǎn)過(guò)60°時(shí)的感應(yīng)電流為1 A。那么( )
A．線圈消耗的電功率為4 W
B．線圈中感應(yīng)電流的`有效值為2 A
C．任意時(shí)刻線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為e＝4cs2πTt 圖7
D．任意時(shí)刻穿過(guò)線圈的磁通量為Φ＝Tπsin2πTt
解析：從線圈平面平行于磁感線開(kāi)始計(jì)時(shí)，正弦交變電流的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的一般表達(dá)式為e＝Ecs θ，且該式的成立與轉(zhuǎn)軸的位置無(wú)關(guān)(轉(zhuǎn)軸平行于磁感線的情況除外)，則感應(yīng)電流i＝eR＝ERcs θ，由題給條件有：1＝E2×12，E＝4 V，則I＝2 A，I有效＝2 A，電功率P＝I2有效R＝4 W，所以A正確，B錯(cuò)誤。
e＝4cs ωt＝4cs2πTt，即C正確。
由E＝BSω＝Φ2πT得Φ＝2Tπ，故Φ＝2Tπsin2πTt，即D錯(cuò)誤。
答案：AC
9.如圖8所示，一只理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比是10∶1，原線圈接入電壓為220 V的照明用電，一只理想二極管和一個(gè)阻值為10 Ω的電阻R串聯(lián)接在副線圈上。則以下說(shuō)法中正確的是( )
A1 in內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量為 1 452
B．電壓表的讀數(shù)約為15.6 V 圖8
C．二極管兩端的最大電壓為22 V
D．若將R換成一個(gè)阻值大于10 Ω的電阻，則電流表讀數(shù)變大
解析：由U1U2＝n1n2得U2＝22 V，由于二極管的單向?qū)щ娦裕?dāng)交變電流反向不導(dǎo)通時(shí)，二極管兩端電壓的最大值為222 V，C錯(cuò)誤，電壓表的讀數(shù)為R兩端電壓的有效值，因只有一半時(shí)間有電流通過(guò)R，由有效值定義有U22R×T2＝U2RR T，解得UR＝U22＝222 V≈15.6 V，B項(xiàng)正確。R上1分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量Q＝U2RR×t＝222210×60 ＝1 452 ，A項(xiàng)正確。當(dāng)R增大時(shí)，輸出功率變小，輸入功率變小，電流表讀數(shù)變小，D錯(cuò)誤。
答案：AB
二、計(jì)算題(本題共3小題，共37分。解答過(guò)程應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟)
10．(10分)如圖9所示，理想變壓器有兩個(gè)副線圈，原線圈1接220 V的交流電源，副線圈2的匝數(shù)為30匝，兩端接有“12 V 12 W“的燈泡L正常發(fā)光，副線圈3的輸出電壓為110 V，兩端接有電阻R，通過(guò)R的電流為0.4 A，求：
(1)副線圈3的匝數(shù)n3； 圖9
(2)原線圈1的匝數(shù)n1和通過(guò)它的電流I1。
解析：(1)由U2U3＝n2n3，得n3＝U3U2n2＝11012×30＝275(匝)。
(2)由U1U2＝n1n2，得n1＝U1U2n2＝220XX×30＝550 (匝)；
由P1＝P2＋P3＝12 W＋110×0.4 W＝56 W
得原線圈中的電流I1＝P1U1＝56220 A＝0.255 A。
答案：(1)275 匝 (2)550 匝 0.255 A
11．(12分)(20XX安徽高考)圖10甲是交流發(fā)電機(jī)模型示意圖。在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一矩形線圖abcd可繞線圈平面內(nèi)垂直于磁感線的軸OO′轉(zhuǎn)動(dòng)，由線圈引出的導(dǎo)線ae和df分別與兩個(gè)跟線圈一起繞OO′轉(zhuǎn)動(dòng)的金屬圓環(huán)相連接，金屬圓環(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路電阻R形成閉合電路。圖乙是線圈的主視圖，導(dǎo)線ab和cd分別用它們的橫截面來(lái)表示。已知ab長(zhǎng)度為L(zhǎng)1，bc長(zhǎng)度為L(zhǎng)2，線圈以恒定角速度ω逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。(只考慮單匝線圈)
圖10
(1)線圈平面處于中性面位置時(shí)開(kāi)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)e1的表達(dá)式；
(2)線圈平面處于與中性面成φ0夾角位置時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，如圖丙所示，試寫(xiě)出t時(shí)刻整個(gè)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e2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。(其他電阻均不計(jì))
解析：(1)矩形線圈abcd在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，ab、cd切割磁感線，且轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑為r＝L22，
轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)ab、cd的線速度v＝ωr＝ωL22，且與磁場(chǎng)方向的夾角為ωt，
所以，整個(gè)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e1＝2BL1vsin ωt＝BL1L2ωsin ωt。
(2)當(dāng)t＝0時(shí)，線圈平面與中性面的夾角為φ0，則某時(shí)刻t時(shí)，線圈平面與中性面的夾角為(ωt＋φ0)
故此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值
e2＝2BL1vsin(ωt＋φ0)＝BL1L2ωsin(ωt＋φ0)
(3)線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值E＝BL1L2ω，
故有效值E＝E2＝BL1L2ω2
回路中電流的有效值I＝ER＋r＝BωL1L22R＋r
根據(jù)焦耳定律知轉(zhuǎn)動(dòng)一周電阻R上的焦耳熱為
Q＝I2RT＝BωL1L22R＋r2R2πω＝πωRB2L 21L 22R＋r2。
答案：(1)e1＝BL1L2ωsin ωt (2)e2＝BL1L2ωsin(ωt＋φ0)(3)πωRB2L 21L 22R＋r2
12．(15分)一小型發(fā)電機(jī)通過(guò)升壓、降壓變壓器把電能輸送給用戶(hù)，已知發(fā)電機(jī)的輸出功率為50 W，輸出電壓為500 V，升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1∶5，兩個(gè)變壓器間的輸電導(dǎo)線的總電阻為15 Ω，降壓變壓器的輸出電壓為220 V，變壓器本身的損耗忽略不計(jì)，在輸電過(guò)程中電抗造成的電壓損失不計(jì)，求：
(1)升壓變壓器副線圈的端電壓；
(2)輸電線上損耗的電功率；
(3)降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比。
解析：(1)根據(jù)理想變壓器的電壓比與匝數(shù)比的關(guān)系有：U1U2＝n1n2，
所以U2＝n2n1U1＝2 500 V。
(2)P2＝P1＝50 W。
輸電線中電流：
I2＝P2U2＝50 0002 500 A＝20 A，
則ΔP＝I22R線＝202×15 W＝6 000 W。
(3)根據(jù)能量守恒，用戶(hù)得到功率為：
P4＝P1－ΔP＝44 000 W。
所以降壓變壓器副線圈電流：
I4＝P4U4＝44 000220 A＝200 A。
故n3n4＝I4I3＝I4I2＝20020＝101。
答案：(1)2 500 V (2)6 000 W (3)10∶1
5 O
【交變電流課件學(xué)案練習(xí)】相關(guān)文章：
3.關(guān)于英語(yǔ)導(dǎo)學(xué)案及課件
7.軸對(duì)稱(chēng)現(xiàn)象導(dǎo)學(xué)案課件
本文來(lái)源：http://www.nvnqwx.com/jiaoan/2389581.htm