1、 第 10 章 交变电流1在图所示电路中，A 是熔断电流 I02 A 的保险丝，R 是可变电阻，S 是交流电源。交流电源的内电阻不计，其电动势随时间变化的规律是e220 sin(314t) V。为了不使保险丝熔断，可变电阻的阻值应该大于( )2A110 B110 C220 D220 2 2解析 U220 V，R min 110 。UI0 2202答案 B2线框在匀强磁场中绕 OO轴匀速转动(由上向下看是逆时针方向)，当转到如图所示位置时，磁通量和感应电动势大小的变化情况是( )A磁通量和感应电动势都在变大B磁通量和感应电动势都在变小C磁通量在变小，感应电动势在变大D磁通量在变大，感应电动势在变
2、小解析 由题图可知， mcos ，eE msin ，所以磁通量变大，感应电动势变小。答案 D3(多选 )某小型发电机产生的交变电动势为 e50sin 100t(V)。对此电动势，下列表述正确的是( )A最大值是 50 V B频率是 100 Hz2C有效值是 25 V D周期是 0.02 s2解析 从中性面开始计时，交变电动势的表达式为 eE msin t，因 e50sin 100t(V)，所以最大值 Em50 V，A 错误；由 2f100 rad/s 得 f50 Hz，B 错误；有效值 E 25 V，C 正确；T 0.02 s ，D 正确。Em2 2 1f答案 CD4一矩形线框在匀强磁场内绕垂
3、直于磁场的轴匀速转动的过程中，线框输出的交流电压随时间变化的图象如图所示，下列说法中正确的是( )At0 时刻线框平面与磁场平行B交流电压的频率为 4 HzC1 s 末线框平面垂直于磁场，通过线框的磁通量变化最快D2 s 末线框平面垂直于磁场，通过线框的磁通量最大解析 由 ut 图象可知，t0 时刻瞬时电压为零，线框处于中性面，频率f 0.25 Hz，故选项 A、B 错误；由图象可知，1 s 末交变电压最大，通过线1T框的磁通量变化率最大，此时线框与磁场方向平行，而 2 s 末交变电压为零，此时线框经过中性面与磁场垂直，穿过线框的磁通量最大，故选项 C 错误，D正确。答案 D5如图所示，匀强磁
4、场的磁感应强度 B0.5 T，边长 L10 cm 的正方形线圈abcd 共 100 匝，线圈电阻 r1 ，线圈绕垂直于磁感线的对称轴 OO匀速转动，角速度 2 rad/s，外电路电阻 R4 。求：(1)转动过程中感应电动势的最大值；(2)由图示位置(线圈平面与磁感线平行) 转过 60角时的瞬时感应电动势；(3)由图示位置转过 60角的过程中产生的平均感应电动势；(4)交流电压表的示数。解析 (1)E mnBS3.14 V。(2)由图示位置计时转过 60角时，瞬时感应电动势EE mcos 601.57 V 。(3)由图示位置转过 60角的过程中产生的平均感应电动势n 100 2.60 V。E t
5、0.50.01sin 6032(4)交流电压表测的是有效值，所以其示数U 1.78 V。EmR2（R r）答案 (1)3.14 V (2)1.57 V (3)2.60 V (4)1.78 V6(多选 )如图所示，输入端 ab 的输入电压既有直流成分，又有交流成分，以下说法中正确的是(L 的直流电阻与 R 相同)( )A直流成分只能从 L 通过B交流成分只能从 R 通过C通过 R 的既有直流成分又有交流成分D通过 L 的交流成分比通过 R 的交流成分必定要少解析 线圈具有通直流阻交流的作用，所以大部分交流成分通过 R，L 的直流电阻与 R 相同，对交流的阻碍作用要大于电阻 R，多数交流成分通过
6、R，故选C、D。答案 CD7(多选 )如图所示，接在交流电源上的电灯泡正常发光，以下说法正确的是( )A把电介质插入电容器，灯泡变亮B增大电容器两板间的距离，灯泡变亮C减小电容器两板间的正对面积，灯泡变暗D使交变电流频率减小，灯泡变暗解析 把介质插入电容器，电容变大，容抗减小，灯泡变亮，A 正确；电容器两板间距离增大，电容减小，容抗增大，灯泡变暗，B 错；减小电容器两极正对面积，电容减小，容抗增大，灯泡变暗，C 正确；交流电的频率减小，容抗增大，灯泡变暗，D 正确。答案 ACD8(多选 )在如图所示的电路中，a、b 两端连接的交流电源既含高频交流，又含低频交流；L 是一个 25 mH 的高频扼
7、流圈，C 是一个 100 pF 的电容器，R 是负载电阻。下列说法正确的是( )AL 的作用是“通低频，阻高频”BC 的作用是 “通交流，隔直流”CC 的作用是 “通高频，阻低频”D通过 R 的电流中，低频交流所占的百分比远远小于高频交流所占的百分比解析 L 是自感系数很小的高频扼流圈，其作用是“通低频、阻高频” ，A 正确；C 是电容很小的电容器，其作用是“通高频，阻低频” ，也称高频旁路电容，由于 L 对高频的阻碍作用和 C 对高频的旁路作用，使得 R 中的电流，低频成分远远大于高频成分，故 A、C 正确。答案 AC9(2016杭二中期末) 如图所示 ，把电阻 R、电感线圈 L、电容器 C
8、 并联接到某一交流电源上时，三只电流表的示数相同。若保持电源电压不变，而使交变电流的频率逐渐减小，则三个电流表的示数 I1、I 2 、I 3 的大小关系是( )AI 1 I2I 3 BI 2I1I3CI 3I1I2 DI 1I2I3解析 电感线圈的特点是通低频阻高频，电容器的特点是通高频阻低频，所以当频率减小时通过线圈的电流增大，通过电容器的电流减小，而通过电阻的电流不变，故 B 正确。答案 B10(多选 )如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为 21，电池和交变电源的电动势都为 6 V，内阻均不计。下列说法正确的是 ( )AS 与 a 接通的瞬间，R 中无感应电流BS 与 a 接通稳定后，R
9、 两端的电压为 0CS 与 b 接通稳定后，R 两端的电压为 3 VDS 与 b 接通稳定后，原、副线圈中电流的频率之比为 21解析 S 与 a 接通的瞬间，副线圈有瞬间的感应电流，A 错误；S 与 a 接通稳定后，理想变压器的原线圈电流稳定不变，副线圈电压为零，B 正确；S 与 b 接通稳定后，根据 U1U 2n 1n 2，可得 R 两端的电压为 3 V，C 正确；原、副线圈的频率相同，D 错误。答案 BC11如图所示，理想变压器原线圈的匝数为 n1，副线圈的匝数为 n2，原线圈的两端 a、b 接正弦交流电源，电压表 V 的示数为 220 V，负载电阻 R44 ，电流表 A1 的示数为 0.
10、2 A。下列判断正确的是( )A原线圈和副线圈的匝数比为 21B原线圈和副线圈的匝数比为 51C电流表 A2 的示数为 0.1 AD电流表 A2 的示数为 0.4 A解析 由电压表 V 示数和电流表 A1 的示数可得原线圈中的功率P1U 1I1，P 1P 2I R，所以电流表 A2 的示数为 I2 2U1I1R 2200.244A1 A，C、D 错误；原线圈和副线圈的匝数比 ，A 错误，B 正确。n1n2 I2I1 51答案 B12一自耦变压器如图所示，环形铁芯上只绕有一个线圈，将其接在 a、b 间作为原线圈。通过滑动触头取该线圈的一部分，接在 c、d 间作为副线圈，在a、b 间输入电压为 U
11、1 的交变电流时，c、d 间的输出电压为 U2，在将滑动触头从 M 点顺时针转到 N 点的过程中( )AU 2U1，U 2 降低 BU 2U1， U2 升高CU 2U1， U2 降低 DU 2U1，U 2 升高解析 由图知自耦变压器原线圈的匝数大于副线圈的匝数，根据变压规律 U1U2可知，U 2U1；在将滑动触头从 M 点顺时针旋转到 N 点的过程中副线圈的匝n1n2数减小，所以 U2 降低，故 A、B、D 错误；C 项正确。答案 C13用一理想变压器向一负载 R 供电，如图所示，当增大负载电阻 R 时，原线圈中的电流 I1 和副线圈中的电流 I2 之间的变化关系是( )AI 2 增大，I 1
12、 也增大 BI 2 增大，I 1 却减小CI 2 减小，I 1 也减小 DI 2 减小，I 1 却增大解析 因为原线圈电压 U1 及原、副线圈匝数不变，故 U2 不变，当 R 增大时，电流 I2 减小，由 知 I1 也减小，选项 C 正确。I1I2 n2n1答案 C14(多选 )如图所示，理想变压器的原线圈连接一只理想交流电流表，副线圈匝数可以通过滑动触头 Q 来调节，在副线圈两端连接了定值电阻 R0 和滑动变阻器 R，P 为滑动变阻器的滑片。在原线圈上加一电压为 U 的正弦交流电，则( )A保持 Q 的位置不动，将 P 向上滑动时，电流表读数变大B保持 Q 的位置不动，将 P 向上滑动时，电
13、流表读数变小C保持 P 的位置不动，将 Q 向上滑动时，电流表读数变大D保持 P 的位置不动，将 Q 向上滑动时，电流表读数变小解析 保持 Q 的位置不动，则 U2 不变，将 P 向上滑动时，R 接入电路的电阻变大，根据 I2 知，I 2 变小，由 得 I1 也变小，即电流表读数变小，U2R0 R I1I2 n2n1A 选项错误，B 选项正确；保持 P 的位置不动，将 Q 向上滑动时，U 2 变大，则根据 P2 知副线圈输出功率变大，由 P1P 2 知，变压器原线圈输入功率P1 变大，而 P1I 1U，输入电压 U 一定，I 1 变大，即电流表读数变大，C 选项正确，D 选项错误。答案 BC1
14、5发电厂发电机的输出电压为 U1，发电厂至学校的输电导线的总电阻为 R，通过导线的电流为 I，学校得到的电压为 U2，则输电线上损耗的电压可表示为( )AU 1 BU 1IRCIR DU 2解析 输电线上的电压损失 UU 1U 2IR，选项 B 错误，C 正确；U 1 为输电电压，U 2 为用户得到的电压，选项 A、D 错误。答案 C16(多选 )某小型水电站的电能输送示意图如图所示。发电机的输出电压为 220 V，输电线总电阻为 r，升压变压器原、副线圈匝数分别为 n1、n 2，降压变压器原、副线圈匝数分别为 n3、n 4(变压器均为理想变压器)，要使额定电压为 220 V的用电器正常工作，
15、则( )A. n2n1 n3n4B. n2n1 n3n4C升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压D升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率解析 根据变压器工作原理可知 ， ，由于输电线上损失一部分n1n2 220U2 n3n4 U3220电压，升压变压器的输出电压大于降压变压器的输入电压，有 U2U 3，所以 ，选项 A 正确，B、C 错误；升压变压器的输出功率等于降压变压器的n2n1 n3n4输入功率加上输电线上损失功率，选项 D 正确。答案 AD17如图所示为远距离输电线路的示意图。若发电机的输出电压不变，则下列叙述中正确的是( )A升压变压器的原线圈中的电流与用户用电设备消耗的
16、功率无关B输电线中的电流只由升压变压器原、副线圈的匝数比决定C当用户用电器的总电阻减小时，输电线上损失的功率增大D升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压解析 变压器输入功率、输入电流的大小是由次级负载消耗的功率大小决定的，选项 A、B 错误；用户的总电阻减小，根据 P ，消耗的功率增大，输电线U2R电流增大，由 P 损 I R 线 可知线路损失功率增大，C 项正确；升压变压器的输2线出电压等于输电线电阻上损失的电压加上降压变压器的输入电压，D 项错误。答案 C18(多选 )在远距离输电时，输送的电功率为 P，输电电压为 U，所用导线电阻率为 ，横截面积为 S，总长度为 L，输电线损失的电
17、功率为 P 损 ，用户得到的电功率为 P 用 ，则 P 损 、P 用 的关系式正确的是( )AP 损 BP 损 U2SL P2LU2SCP 用 P DP 用 PU2SL (1 PLU2S)解析 输电线电阻 R ，输电电流 I ，故输电线上损失的电功率为：P 损LS PUdI 2R ；用户得到的电功率为 P 用 P P 损 P 。(PU)2 LS P2LU2S (1 PLU2S)答案 BD19某水电站通过总电阻为 2.5 的输电线输电给 500 km 外的用户，其输出电功率是 3106 kW。现用 500 kV 电压输电，则下列说法正确的是( )A输电线上输送的电流大小为 2.0105 AB输电线上由电阻造成的电压损失为 15 kVC若改用 5 kV 电压输电，则输电线上损失的功率为 9108 kWD输电线上损失的功率为 PU 2/r，U 为输电电压，r 为输电线的电阻解析 输电线上输送的电流为 I 输 A6 000 A，选项 A 错误；P1U1 3106500输电线上由电阻造成的电压损失 U 损 I 输 R 线 6 0002.5 V1.510 4 V，选项 B 正确；若输电电压为 5 kV，则输电线上损失的功率不可能大于输出总功率3106 kW，选项 C 错误；由 P 求损失功率时，U 应当为输电线上损失的U2r电压，选项 D 错误。答案 B
