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1、第5章 交变电流 (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！)1下面是几种常见电流随时间的变化图线，其中属于交流的有()解析：从图线特点可以看出，只有D中电流只有正值无负值，方向没有改变；A、B、C方向都发生变化，均为交流答案：ABC2理想变压器的原、副线圈中一定相同的物理量有()A交流电的频率B磁通量的变化率C功率D交流电的峰值解析：理想变压器没有漏磁，没有能量损失，所以原、副线圈中磁通量变化率相同，原、副线圈中功率相同，B、C正确；变压器的原理是互感现象，其作用是改变电压峰值不改变频率，A正确，D错误答案：ABC3将阻值为5 的电阻接到内阻不计的交流电源上，电源电动势随时间变化的规律如
2、图所示下列说法正确的是()A电路中交变电流的频率为0.25 HzB通过电阻的电流为 AC电阻消耗的电功率为2.5 WD用交流电压表测得电阻两端的电压是5 V解析：电路中交变电流的频率f25 Hz，A错；通过电阻的电流应为有效值：I A，用交流电压表测得电阻两端的电压是 V，B、D错；电阻消耗的电功率PI2R2.5 W，C对答案：C4一只矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图象如图甲所示，则下列说法中正确的是()At0时刻线圈平面与中性面垂直Bt0.01 s时刻的变化率达到最大C0.02 s时刻感应电动势达到最大D该线圈相应的感应电动势图象如图乙所示解析：
3、由t图知，在t0时，最大，即线圈处于中性面位置，此时e0，故A、D两项错误；由图知T0.04 s，在t0.01 s时，0，最大，e最大，则B项正确；在t0.02 s时，最大，0，e0，则C项错答案：B5如图所示，L1和L2是高压输电线，甲、乙是两只互感器(理想变压器)，若已知n1n21 0001，n3n41100，图中电压表示数为220 V，电流表示数为10 A，则高压输电线的输送电功率为()A2.2103 WB2.2102 WC2.2108 WD2.2104 W解析：答案：C6如图所示，理想变压器初级线圈的匝数为n1，次级线圈的匝数为n2，初级线圈的两端a、b接正弦交流电源，电压表V的示数为
4、220 V，负载电阻R44 ，电流表A1的示数为0.20 A下列判断中正确的是()A初级线圈和次级线圈的匝数比为21B初级线圈和次级线圈的匝数比为51C电流表A2的示数为1.0 AD电流表A2的示数为0.4 A解析：由题意可求得初级线圈的功率，利用理想变压器初、次级线圈中的功率相等可求得次级线圈中的电流，再利用初、次级线圈中的电流之比可求得两线圈的匝数比由电压表V示数和电流表A1的示数可得初级线圈中的功率P1U1I1，P1P2IR，所以电流表A2的示数为I2 A1.0 A，C正确；初级线圈和次级线圈的匝数比，B正确答案：BC7随着社会经济的发展，人们对能源的需求也日益扩大，节能变得越来越重要某
5、发电厂采用升压变压器向某一特定用户供电，用户通过降压变压器用电，若发电厂输出电压为U1，输电导线总电阻为R，在某一时段用户需求的电功率为P0，用户的用电器正常工作的电压为U2.在满足用户正常用电的情况下，下列说法正确的是()A输电线上损耗的功率为B输电线上损耗的功率为C若要减少输电线上损耗的功率可以采用更高的电压输电D采用更高的电压输电会降低输电的效率解析：设发电厂输出功率为P，则输电线上损耗的功率PPP0，PI2R，A、B项错误；采用更高的电压输电，可以减小导线上的电流，故可以减少输电线上损耗的功率，C项正确；采用更高的电压输电，输电线上损耗的功率减少，则发电厂输出的总功率减少，故可提高输电
6、的效率，D项错误答案：C8某同学设计的家庭电路保护装置如图所示，铁芯左侧线圈L1由火线和零线并行绕成当右侧线圈L2中产生电流时，电流经放大器放大后，使电磁铁吸起铁质开关K，从而切断家庭电路仅考虑L1在铁芯中产生的磁场，下列说法正确的有()A家庭电路正常工作时，L2中的磁通量为零B家庭电路中使用的电器增多时，L2中的磁通量不变C家庭电路发生短路时，开关K将被电磁铁吸起D地面上的人接触火线发生触电时，开关K将被电磁铁吸起解析：由于零线、火线中电流方向相反，产生磁场方向相反，所以家庭电路正常工作时，L2中的磁通量为零，选项A正确；家庭电路短路和用电器增多时均不会引起L2的磁通量的变化，选项B正确，C
7、错误；地面上的人接触火线发生触电时，线圈L1中磁场变化引起L2中磁通量的变化，产生感应电流，吸起K，切断家庭电路，选项D正确答案：ABD9一根电阻丝接入100 V的恒定电流电路中，在1 min内产生的热量为Q，同样的电阻丝接入正弦交变电流的电路中，在2 min内产生的热量也为Q，则该交流电压的峰值是()A141.4 VB100 VC70.7 VD50 V解析：由有效值定义得t2t，得：U有UU峰U有UU100 V.所以B对，A、C、D错答案：B10如图所示，理想变压器的原线圈两端输入的交变电压保持恒定则当开关S合上时，下列说法正确的是()A电压表的示数变小B原线圈的电流增大C流过R1的电流不变
8、D变压器的输入功率减小解析：本题考查交流电由于原、副线圈两端电压不变，当开关S闭合时，回路中总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知干路上电流增加，但并联电路两端电压不变，选项A错误，B正确；由于R1两端电压不变，由部分电路欧姆定律可知，通过R1的电流不变，选项C正确；由于理想变压器输入功率与输出功率相等，输出电压不变，电流增加，输出功率增加，选项D错误答案：BC11.如图所示，在匀强磁场中有一个内阻r3 、面积S0.02 m2的半圆形导线框可绕OO轴旋转已知匀强磁场的磁感应强度B T若线框以100 rad/s的角速度匀速转动，且通过电刷给“6 V,12 W”的小灯泡供电，则：(1)若从图示位置开
9、始计时，求线框中感应电动势的瞬时值表达式；(2)从图示位置开始，线框转过90的过程中，流过导线横截面的电荷量是多少？该电荷量与线框转动的快慢是否有关？(3)由题所给已知条件，外电路所接小灯泡能否正常发光？如不能，则小灯泡实际功率为多大？解析：(1)线圈转动时产生感应电动势的最大值EmBS10 V，则感应电动势的瞬时值表达式eEmcos t10 cos 100 t V.(2)线圈转过90过程中，产生的平均电动势灯泡电阻R3 故流过的电荷量qT C与线框转动的快慢无关(3)线圈产生的电动势的有效值E10 V灯泡两端电压UR5 V6 V故灯泡不能正常发光，其实际功率P W8.3 W.答案：(1)e1
10、0 cos 100 t V(2) C无关(3)8.3 W12某兴趣小组设计了一种发电装置，如图所示在磁极和圆柱状铁芯之间形成的两磁场区域的圆心角均为，磁场均沿半径方向匝数为N的矩形线圈abcd的边长abcdl、bcad2l.线圈以角速度绕中心轴匀速转动，bc和ad边同时进入磁场在磁场中，两条边所经过处的磁感应强度大小均为B、方向始终与两边的运动方向垂直线圈的总电阻为r，外接电阻为R.求：(1)线圈切割磁感线时，感应电动势的大小Em；(2)线圈切割磁感线时，bc边所受安培力的大小F；(3)外接电阻上电流的有效值I.解析：(1)bc、ad边的运动速度v感应电动势Em4NBlv解得Em2NBl2.(2)电流Im安培力F2NBIml解得F(3)一个周期内，通电时间tTR上消耗的电能WIRt且WI2RT解得I答案：(1)2NBl2(2)(3)
