專題11交變電流一．選擇題（共19小題）1．（2022?浙江）下列說法正確的是（）A．恒定磁場對靜置于其中的電荷有力的作用 B．小磁針N極在磁場中的受力方向是該點磁感應(yīng)強度的方向 C．正弦交流發(fā)電機工作時，穿過線圈平面的磁通量最大時，電流最大 D．升壓變壓器中，副線圈的磁通量變化率大于原線圈的磁通量變化率2．（2022?浙江）如圖所示，甲圖是一種手搖發(fā)電機及用細短鐵絲顯示的磁場分布情況，搖動手柄可使對稱固定在轉(zhuǎn)軸上的矩形線圈轉(zhuǎn)動；乙圖是另一種手搖發(fā)電機及磁場分布情況，皮帶輪帶動固定在轉(zhuǎn)軸兩側(cè)的兩個線圈轉(zhuǎn)動。下列說法正確的是（）A．甲圖中線圈轉(zhuǎn)動區(qū)域磁場可視為勻強磁場 B．乙圖中線圈轉(zhuǎn)動區(qū)域磁場可視為勻強磁場 C．甲圖中線圈轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的電流是正弦交流電 D．乙圖線圈勻速轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的電流是正弦交流電3．（2021?浙江）如圖所示，虛線是正弦交流電的圖像，實線是另一交流電的圖像，它們的周期T和最大值Um相同，則實線所對應(yīng)的交流電的有效值U滿足（）A．U=12Um B．U=22Um C．U＞22U4．（2021?浙江）在“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實驗中，可拆變壓器如圖所示。為了減小渦流在鐵芯中產(chǎn)生的熱量，鐵芯是由相互絕緣的硅鋼片平行疊成。硅鋼片應(yīng)平行于（）A．平面abcd B．平面abfe C．平面abgh D．平面aehd5．（2022?浙江模擬）如圖所示，在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動的矩形線圈的周期為T，轉(zhuǎn)軸OO’垂直于磁場方向，線圈電阻為2Ω.從線圈平面與磁場方向平行時開始計時，線圈轉(zhuǎn)過60°時的感應(yīng)電流為1A．那么（）A．線圈消耗的電功率為8W B．任意時刻線圈中的感應(yīng)電動勢為e＝4cos2πTC．線圈中感應(yīng)電流的有效值為2A D．任意時刻穿過線圈的磁通量為Φ=Tπ6．（2022?柯橋區(qū)模擬）如圖所示，矩形線框的匝數(shù)為N，面積為S，線框所處磁場可視為勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，線框從圖示位置開始繞軸OO′以恒定的角速度ω沿逆時針方向轉(zhuǎn)動，線框一端接換向器，通過電刷和外電路連接。理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為3：1，定值電阻R1、R2的阻值均為R，忽略線框以及導線的電阻。下列說法正確的是（）A．圖示位置時，線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為NBSω B．通過電阻R1的是交流電 C．線框轉(zhuǎn)一圈，通過電阻R1的電量為q=4BSD．矩形線框的輸出功率為57．（2022?寧波模擬）學了發(fā)電機的原理后，小明所在的研究小組設(shè)計了如下的方案，邊長為L的正方形金屬框，以恒定角速度ω繞水平軸OO′轉(zhuǎn)動，僅在OO′軸的右側(cè)存在豎直向下的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，線圈外部連有阻值為R的電阻，其它電阻不計。則金屬框轉(zhuǎn)動一周（）A．電阻R上通過的電流方向不變 B．線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的有效值為22BωL2C．電阻R上通過的電量是2BLD．電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱是π8．（2021?甌海區(qū)校級模擬）隨著經(jīng)濟發(fā)展，用電需求大幅增加，當電力供應(yīng)緊張時，有關(guān)部門就會對部分用戶進行拉閘限電。如圖是遠距離輸電的原理圖，假設(shè)發(fā)電廠輸出電壓恒定不變，輸電線的電阻為R，兩個變壓器均為理想變壓器。在某次拉閘限電后（假設(shè)所有用電器可視為純電阻）電網(wǎng)中數(shù)據(jù)發(fā)生變化，下列說法正確的是（）A．降壓變壓器的輸出電壓U4減小了 B．升壓變壓器的輸出電流I2增加了 C．輸電線上損失的功率減小了 D．發(fā)電廠輸出的總功率增加了9．（2022?浙江模擬）如圖甲所示，一匝數(shù)為100（匝）、邊長為0.5m的正方形線圈在磁感應(yīng)強度為0.4T的勻強磁場中繞轉(zhuǎn)軸OO'以角速度311rad/s勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的交變電流直接給圖乙的電路供電。圖乙中的變壓器為理想變壓器，原、副線圈的匝數(shù)比為10：1，副線圈接有定值電阻和電容器。所有電表均為理想電表，不計正方形線圈的電阻，下列說法正確的是（）A．當線圈平面與磁場垂直時，電壓表的示數(shù)為0 B．若電容器的擊穿電壓為350V，則電容器不會被擊穿 C．若線圈的轉(zhuǎn)速增加一倍，其他條件均不變，則電流表A1的示數(shù)不變 D．若線圈的轉(zhuǎn)速增加一倍，其他條件均不變，則電流表A1的示數(shù)也增加一倍10．（2021?浙江二模）如圖所示，發(fā)電機兩磁極N、S間的磁場可視為水平向右的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B。線圈繞垂直磁場的水平軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，線圈電阻不計，匝數(shù)為n，面積為S。發(fā)電機與理想變壓器原線圈連接，?為理想交流電壓表。變壓器的副線圈接有三條支路，每條支路接有相同規(guī)格的小燈泡L1、L2和L3，L1串有電阻R，L2串有電感L，L3串有電容器C。當線圈以ω0勻速轉(zhuǎn)動時，三盞燈恰好亮度相同。下列判斷正確的是（）A．當ω＜ω0時，L2比L1亮 B．當ω＞ω0時，三盞燈的亮度仍然相同 C．當轉(zhuǎn)速不變，增大變壓器原線圈的匝數(shù)，三盞燈均變亮 D．當線圈以ω0勻速轉(zhuǎn)動到在圖示位置時，電壓表的示數(shù)為nBSω011．（2022?浙江模擬）2016年底以來，共享單車風靡全國各大城市。圖甲為某品牌共享單車第一代產(chǎn)品，單車的內(nèi)部有一個小型發(fā)電機，通過騎行者的騎行踩踏，不斷地給單車里的蓄電池充電，蓄電池再給智能鎖供電。單車內(nèi)小型發(fā)電機發(fā)電原理可簡化為圖乙所示，矩形線圈abcd的面積為0.001m2，共有100匝，線圈總電阻為1Ω，線圈處于磁感應(yīng)強度大小為22π的勻強磁場中，可繞與磁場方向垂直的固定對稱軸OO′轉(zhuǎn)動，線圈在轉(zhuǎn)動時可以通過滑環(huán)和電刷保持與外電路阻值為9Ω電阻連接，不計交流電流表的內(nèi)阻。在外力作用下線圈以10A．交流電流表的示數(shù)是0.002A B．電阻R的發(fā)熱功率是0.4W C．該交流發(fā)電機產(chǎn)生的交流電的周期為0.2s D．當線圈平面和磁場方向平行時，線圈中的感應(yīng)電流為零12．（2021?臺州二模）如圖所示，電阻為R、長度為L的導體棒ab兩個端點分別搭在兩個豎直放置、電阻不計、直徑也為L且相等的金屬圓環(huán)上，圓環(huán)通過電刷與導線c和d相接。c、d兩個端點接在匝數(shù)比為n1：n2＝10：1的理想變壓器原線圈兩端，變壓器副線圈接一滑動變阻器R0，勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小為B，方向豎直向下。當導體棒繞與ab平行的水平軸OO′以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動時，下列說法正確的是（）A．a(chǎn)b在環(huán)的最低點開始計時，產(chǎn)生的瞬時電動勢的表達式是u=12BL2ωsinωB．當圖中的交流電流表的示數(shù)為I時，滑動變阻器上的電流為110IC．當滑動變阻器的滑片向f移動時，原線圈兩端的輸入功率變小 D．當滑動變阻器的滑片向f移動時，交流電流表A示數(shù)變大13．（2021?義烏市模擬）手機無線充電技術(shù)越來越普及，圖甲是某款手機無線充電裝置，其工作原理如圖乙所示，其中送電線圈和受電線圈的匝數(shù)比N1：N2＝5：1，兩個線圈中所接電阻的阻值均為R。當ab間接上220V的正弦交變電流后，受電線圈中產(chǎn)生交變電流實現(xiàn)給手機快速充電，這時手機兩端的電壓為5V，充電電流為2A。若把裝置線圈視同為理想變壓器，則下列說法正確的是（）A．若充電器線圈中通以恒定電流，則手機線圈中將產(chǎn)生恒定電流 B．流過送電線圈與受電線圈的電流之比為5：1 C．快速充電時，受電線圈cd兩端的輸出電壓為42.5V D．若送電線圈中電流均勻增加，則受電線圈中電流也一定均勻增加14．（2021?浙江模擬）如圖甲所示，手搖式發(fā)電機是我們教學中常用的演示工具，它的簡化圖如圖乙所示．該手搖式交流發(fā)電機的矩形線圈在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中繞中軸線OO′以恒定角速度ω轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的交流電通過M、N與外電路連接，已知矩形線圈的面積為S，匝數(shù)為n，線圈總電阻為r，外電路電燈的電阻為R，電壓表為理想交流電表．線圈平面由平行于磁場方向的位置轉(zhuǎn)過90°的過程中（）A．電壓表V的示數(shù)為nBSωRR+rB．通過燈泡的電荷量為BSR+rC．電燈中產(chǎn)生的焦耳熱為n2D．位于中性面位置時線圈中的電流為nBSω15．（2021?諸暨市模擬）如圖所示的充電器正在給手機充電。右圖是簡化原理圖，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為55：2，原線圈接220V交流電，副線圈通過理想二極管連接手機。下列說法正確的是（）A．副線圈的電流為8A B．手機兩端的電壓為8V C．通過手機的電流為直流電 D．拔掉手機，充電線兩端電壓為零16．（2021?浙江模擬）電阻不可忽略的線圈L0可看作是一個定值電阻R0（線圈電阻）與一個純線圈L串聯(lián)而成，如圖甲。在如圖乙所示電路中，常規(guī)變壓器T線圈電阻不可忽略，變壓器原線圈接理想交流電源。當滑動變阻器觸頭P向b端滑動時，下列說法正確的是（）A．變壓器初級線圈電壓降低 B．變壓器輸入功率變小 C．小燈泡變亮 D．R1消耗功率增大17．（2021?杭州二模）有一個原副線圈匝數(shù)比為5：1的理想變壓器，在原線圈上接入表達式為u＝2202sin（50πt+π2）V的交流電，在副線圈上接入一個阻值為20A．t＝0時刻，原線圈兩端的電壓為0 B．副線圈中交流電的頻率為50Hz C．1分鐘內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為5808J D．若把電阻R換成一個擊穿電壓為50V的電容器，則電容器肯定不會被擊穿18．（2021?寧波模擬）某小型電站用兩根單位長度電阻為2.5×10﹣4Ω/m的電纜直接向10公里外的山區(qū)送電，已知其輸出電功率是1.2×106kW?，F(xiàn)用200kV電壓輸電，則下列說法正確的是（）A．輸電線上輸送的電流大小為4×104A B．輸電線上由電阻造成的損失電壓為30kV C．若改用500kV電壓輸電，根據(jù)歐姆定律，輸電電流變?yōu)樵瓉淼?.5倍 D．若改用50kV電壓輸電，則輸電線上損失的功率為8×106kW19．（2021?浙江模擬）如圖甲所示電路中，把開關(guān)K扳到1，電源對電容器充電，待充電完畢，把開關(guān)K扳到2，電容器與帶鐵芯的線圈L組成的LC振蕩電路中產(chǎn)生振蕩電流，電流傳感器能實時顯示流過電容器的電流，電流向下流過傳感器的方向為正方向。如圖乙所示的1、2、3、4是某同學繪制的四種電流隨時間變化的圖像。下列說法正確的是（）A．K扳到1時電流如圖線1所示，K扳到2時電流如圖線4所示 B．K扳到1時電流如圖線2所示，K扳到2時電流如圖線3所示 C．換用電動勢更大的電源，振蕩電流的周期將變大 D．拔出線圈的鐵芯，振蕩電流的頻率將降低二．多選題（共4小題）（多選）20．（2021?浙江）發(fā)電機的示意圖如圖甲所示，邊長為L的正方形金屬框，在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中以恒定角速度繞OO′軸轉(zhuǎn)動，阻值為R的電阻兩端的電壓如圖乙所示。其它電阻不計，圖乙中的Um為已知量。則金屬框轉(zhuǎn)動一周（）A．框內(nèi)電流方向不變 B．電動勢的最大值為Um C．流過電阻的電荷2BLD．電阻產(chǎn)生的焦耳熱Q=（多選）21．（2022?浙江模擬）某老款手機充電裝置由一個變壓器和一個整流裝置組成，如圖所示．變壓器原副線圈匝數(shù)比n1：n2＝44：1，輸出端連接有4個理想二極管，若AB端輸入電壓為u=2202A．手機充電時N點電勢總是高于M點電勢 B．手機充電電流隨時間變化的周期為0.01s C．二極管的存在使得整流裝置輸出端電壓的有效值為52D．若在AB端輸入電壓為220V的直流電時，CD端輸出可以獲得相同的有效值（多選）22．（2022?鹿城區(qū)校級模擬）如圖是進行變壓器演示實驗的示意圖，在鐵環(huán)上用刷有絕緣漆的銅絲繞制了匝數(shù)分別為n1、n2的兩個線圈。線圈n1與開關(guān)S1、干電池E1、交流電源E2構(gòu)成電路，交流電源E2的電動勢e＝62sin100πt（V），線圈n2與開關(guān)S2、靈敏電流表G、交流電壓表V構(gòu)成電路。則（）A．若S1接“1”，在將S2接“3”的瞬間靈敏電流表指針將發(fā)生偏轉(zhuǎn) B．若S2接“3”，在將S1接“1”的瞬間靈敏電流表指針將發(fā)生偏轉(zhuǎn) C．若S1接“2”，在S2接“4”后，電壓表指針的擺動頻率為50nD．若S1接“2”，S2接“4”，穩(wěn)定后電壓表的讀數(shù)為6n（多選）23．（2022?浙江模擬）如圖所示，矩形線圈abcd在勻強磁場中繞垂直磁場方向的OO′軸勻速轉(zhuǎn)動。線圈abcd的匝數(shù)為N，電阻不計；理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為1：3，定值電阻的阻值為R，所用電表均為理想電表；當線圈以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動時，電壓表的示數(shù)為U，則（）A．電流表的示數(shù)為U3RB．當矩形線圈轉(zhuǎn)動的角速度增大為2ω時，電壓表的示數(shù)為2U C．在線圈abcd轉(zhuǎn)動的過程中，穿過線圈的磁通量的最大值為2UD．從圖示位置開始計時，線圈產(chǎn)生的電動勢的瞬時表達式為e=23Ucos專題11交變電流一．選擇題（共19小題）1．（2022?浙江）下列說法正確的是（）A．恒定磁場對靜置于其中的電荷有力的作用 B．小磁針N極在磁場中的受力方向是該點磁感應(yīng)強度的方向 C．正弦交流發(fā)電機工作時，穿過線圈平面的磁通量最大時，電流最大 D．升壓變壓器中，副線圈的磁通量變化率大于原線圈的磁通量變化率【解答】解：A、根據(jù)F＝qvB可知，恒定磁場對靜置于其中的電荷沒有力的作用，故A錯誤；B、根據(jù)磁場方向的規(guī)定可知，小磁針N極在磁場中的受力方向是該點磁感應(yīng)強度的方向，故B正確；C、正弦交流發(fā)電機工作時，穿過線圈平面的磁通量最大時線圈處于中性面，此時磁通量最大，磁通量變化率為零，感應(yīng)電動勢為零、電流為零，故C錯誤；D、升壓變壓器中，如果不漏磁，則副線圈的磁通量變化率等于原線圈的磁通量變化率，如果漏磁，則副線圈的磁通量變化率小于原線圈的磁通量變化率，故D錯誤。故選：B。2．（2022?浙江）如圖所示，甲圖是一種手搖發(fā)電機及用細短鐵絲顯示的磁場分布情況，搖動手柄可使對稱固定在轉(zhuǎn)軸上的矩形線圈轉(zhuǎn)動；乙圖是另一種手搖發(fā)電機及磁場分布情況，皮帶輪帶動固定在轉(zhuǎn)軸兩側(cè)的兩個線圈轉(zhuǎn)動。下列說法正確的是（）A．甲圖中線圈轉(zhuǎn)動區(qū)域磁場可視為勻強磁場 B．乙圖中線圈轉(zhuǎn)動區(qū)域磁場可視為勻強磁場 C．甲圖中線圈轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的電流是正弦交流電 D．乙圖線圈勻速轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的電流是正弦交流電【解答】解：A．甲圖中細短鐵絲顯示的磁場分布均勻，則線圈轉(zhuǎn)動區(qū)域磁場可視為勻強磁場，故A正確；B．乙圖中細短鐵絲顯示的磁場分布不均勻，則線圈轉(zhuǎn)動區(qū)域磁場不能看成勻強磁場，故B錯誤；C．根據(jù)發(fā)電機原理可知甲圖中線圈在勻強磁場中繞垂直磁場的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動時才能產(chǎn)生正弦交流電，故C錯誤；D．乙圖中是非勻強磁場，則線圈勻速轉(zhuǎn)動時不能產(chǎn)生正弦交流電，故D錯誤；故選：A。3．（2021?浙江）如圖所示，虛線是正弦交流電的圖像，實線是另一交流電的圖像，它們的周期T和最大值Um相同，則實線所對應(yīng)的交流電的有效值U滿足（）A．U=12Um B．U=22Um C．U＞22U【解答】解：依據(jù)交流電的有效值定義，若是正弦式交流電，即為虛線的圖像，那么其有效值為：U=22U由圖象可知，實線所對應(yīng)的交流電在除峰值外的任意時刻其瞬時值總是小于正弦交流電的瞬時值，那么在一周期內(nèi)，對于相同的電阻，實線所對應(yīng)的交流電產(chǎn)生熱量小于正弦交流電產(chǎn)生的熱量，故實線所對應(yīng)的交流電的有效值小于正弦交流電的有效值，即U＜22U故選：D。4．（2021?浙江）在“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實驗中，可拆變壓器如圖所示。為了減小渦流在鐵芯中產(chǎn)生的熱量，鐵芯是由相互絕緣的硅鋼片平行疊成。硅鋼片應(yīng)平行于（）A．平面abcd B．平面abfe C．平面abgh D．平面aehd【解答】解：磁感線環(huán)繞的方向沿著閉合鐵芯，根據(jù)楞次定律及右手螺旋定則，產(chǎn)生的渦旋電流的方向垂直于圖示變壓器鐵芯的正面，即與圖示abcd面平行，為了減小渦流在鐵芯中產(chǎn)生的熱量，相互絕緣的硅鋼片應(yīng)垂直abcd面，形狀相同的回形硅鋼片疊加在一起形成鐵芯，硅鋼片應(yīng)平行于平面aehd。故ABC錯誤，D正確。故選：D。5．（2022?浙江模擬）如圖所示，在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動的矩形線圈的周期為T，轉(zhuǎn)軸OO’垂直于磁場方向，線圈電阻為2Ω.從線圈平面與磁場方向平行時開始計時，線圈轉(zhuǎn)過60°時的感應(yīng)電流為1A．那么（）A．線圈消耗的電功率為8W B．任意時刻線圈中的感應(yīng)電動勢為e＝4cos2πTC．線圈中感應(yīng)電流的有效值為2A D．任意時刻穿過線圈的磁通量為Φ=Tπ【解答】解：A、從垂直中性面開始其瞬時表達式為i＝Imcosθ，則電流的最大值為Im=icos60°=10.5A=2A，線圈消耗的電功率為P＝I2r＝（B、感應(yīng)電動勢的最大值為Em＝Imr＝2×2V＝4V；任意時刻線圈中的感應(yīng)電動勢為e＝Emcost＝4cos2πTC、線圈中感應(yīng)電流的有效值為I=ID、任意時刻穿過線圈的磁通量為Φ＝BSsin2πTt；根據(jù)Em＝NBSω；可得Φm=BS=EmNω故答案為：B。6．（2022?柯橋區(qū)模擬）如圖所示，矩形線框的匝數(shù)為N，面積為S，線框所處磁場可視為勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，線框從圖示位置開始繞軸OO′以恒定的角速度ω沿逆時針方向轉(zhuǎn)動，線框一端接換向器，通過電刷和外電路連接。理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為3：1，定值電阻R1、R2的阻值均為R，忽略線框以及導線的電阻。下列說法正確的是（）A．圖示位置時，線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為NBSω B．通過電阻R1的是交流電 C．線框轉(zhuǎn)一圈，通過電阻R1的電量為q=4BSD．矩形線框的輸出功率為5【解答】解：A、矩形線框轉(zhuǎn)到圖示位置時，通過線框的磁通量最大，但磁通量變化率為0，則此時線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為0，故A錯誤B、線框從圖示位置開始繞軸OO′以恒定的角速度ω沿逆時針方向轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生交流電，由于線框一端接換向器，通過電阻R1的是直流電，故B錯誤C、線框轉(zhuǎn)一圈，通過電阻R1的電量為q=ΔΦD、矩形線框轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值Em＝NBSω，則有效值E=E定值電阻R1兩端的電壓等于理想變壓器的輸入電壓，即U1＝E消耗的功率為P由理想變壓器的工作原理U可知U定值電阻R2消耗的功率為P矩形線框的輸出功率為P＝P1+P2=5故選：D。7．（2022?寧波模擬）學了發(fā)電機的原理后，小明所在的研究小組設(shè)計了如下的方案，邊長為L的正方形金屬框，以恒定角速度ω繞水平軸OO′轉(zhuǎn)動，僅在OO′軸的右側(cè)存在豎直向下的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，線圈外部連有阻值為R的電阻，其它電阻不計。則金屬框轉(zhuǎn)動一周（）A．電阻R上通過的電流方向不變 B．線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的有效值為22BωL2C．電阻R上通過的電量是2BLD．電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱是π【解答】解：A、圖中線圈所在的平面垂直磁場方向，是中性面，線圈經(jīng)過中性面時，電流方向變化，金屬框轉(zhuǎn)動一周的時間內(nèi)，經(jīng)過兩次中性面，所以電流方向變化兩次，故A錯誤；B、線圈中產(chǎn)生的電流是正弦式交流電，線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值為：Em=BL?ωLC、因為在金屬框轉(zhuǎn)動一周的過程中，金屬框磁通量的變化量為0，根據(jù)公式q=ΔΦD、電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為Q=E2RT，其中周期故選：D。8．（2021?甌海區(qū)校級模擬）隨著經(jīng)濟發(fā)展，用電需求大幅增加，當電力供應(yīng)緊張時，有關(guān)部門就會對部分用戶進行拉閘限電。如圖是遠距離輸電的原理圖，假設(shè)發(fā)電廠輸出電壓恒定不變，輸電線的電阻為R，兩個變壓器均為理想變壓器。在某次拉閘限電后（假設(shè)所有用電器可視為純電阻）電網(wǎng)中數(shù)據(jù)發(fā)生變化，下列說法正確的是（）A．降壓變壓器的輸出電壓U4減小了 B．升壓變壓器的輸出電流I2增加了 C．輸電線上損失的功率減小了 D．發(fā)電廠輸出的總功率增加了【解答】解：AB、拉閘限電后，用電器減少，用戶并聯(lián)支路減少，用戶端總電阻增加，降壓變壓器副線圈電流I4減小，降壓變壓器原副線圈匝數(shù)不變，則降壓變壓器原線圈電流減小，即I2＝I3減小，輸電線電阻不變而輸電線電流減小，則輸電線上的電壓損失ΔU減小，由于發(fā)電廠輸出電壓U1恒定，輸送電壓U2也恒定，根據(jù)U2＝ΔU+U3可知U3增加，U4也增加，故AB錯誤；C、輸電線損失的功率ΔP＝I22R，I2減小而R不變，則輸電線上損失的功率減小了，故C正確；D、I2減小，I1也隨著減小，發(fā)電廠輸出電壓U1恒定，所以發(fā)電廠輸出總功率P＝U1I1減小，故D錯誤。故選：C。9．（2022?浙江模擬）如圖甲所示，一匝數(shù)為100（匝）、邊長為0.5m的正方形線圈在磁感應(yīng)強度為0.4T的勻強磁場中繞轉(zhuǎn)軸OO'以角速度311rad/s勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的交變電流直接給圖乙的電路供電。圖乙中的變壓器為理想變壓器，原、副線圈的匝數(shù)比為10：1，副線圈接有定值電阻和電容器。所有電表均為理想電表，不計正方形線圈的電阻，下列說法正確的是（）A．當線圈平面與磁場垂直時，電壓表的示數(shù)為0 B．若電容器的擊穿電壓為350V，則電容器不會被擊穿 C．若線圈的轉(zhuǎn)速增加一倍，其他條件均不變，則電流表A1的示數(shù)不變 D．若線圈的轉(zhuǎn)速增加一倍，其他條件均不變，則電流表A1的示數(shù)也增加一倍【解答】解：A．線圈在磁場中繞垂直于磁場的軸轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生交變電流，而電壓表的示數(shù)為交變電流的有效值，則當線圈平面與磁場垂直時，電壓表的示數(shù)不為零，故A錯誤；B．交變電流的最大值為：Um1＝NBSω＝100×0.4×25×10﹣2×311V＝3110V根據(jù)變壓器變壓比：U則副線圈兩端電壓的最大值為：Um2=n2n1若電容器的擊穿電壓為350V，則電容器不會被擊穿，故B正確；CD．若線圈的轉(zhuǎn)速n增加一倍，根據(jù)ω＝2πn，則角速度增加一倍，其他條件均不變，根據(jù)Um＝NBSω，交流電壓增加一倍，由容抗xc=1電流表A1的示數(shù)會變化，但并不滿足歐姆定律，所以電流表A1的示數(shù)不會增加一倍，故CD錯誤。故選：B。10．（2021?浙江二模）如圖所示，發(fā)電機兩磁極N、S間的磁場可視為水平向右的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B。線圈繞垂直磁場的水平軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，線圈電阻不計，匝數(shù)為n，面積為S。發(fā)電機與理想變壓器原線圈連接，?為理想交流電壓表。變壓器的副線圈接有三條支路，每條支路接有相同規(guī)格的小燈泡L1、L2和L3，L1串有電阻R，L2串有電感L，L3串有電容器C。當線圈以ω0勻速轉(zhuǎn)動時，三盞燈恰好亮度相同。下列判斷正確的是（）A．當ω＜ω0時，L2比L1亮 B．當ω＞ω0時，三盞燈的亮度仍然相同 C．當轉(zhuǎn)速不變，增大變壓器原線圈的匝數(shù)，三盞燈均變亮 D．當線圈以ω0勻速轉(zhuǎn)動到在圖示位置時，電壓表的示數(shù)為nBSω0【解答】解：A、當ω＜ω0時，由ω＝2πf可知，交流電的頻率減小，L1與L2兩支路的電壓相等，電阻R不變，電感L的感抗減小，故L2比L1亮，故A正確。B、當ω＞ω0時，電阻R不變，電感L的感抗增大，電容C的容抗減小，故三盞燈的亮度不相同，故B錯誤。C、根據(jù)變壓器的變壓之比得：U1U2D、電壓表測得是交流電壓的有效值，當線圈以ω0勻速轉(zhuǎn)動到在圖示位置時，產(chǎn)生正弦交流電的電動勢的有效值為：E=由于線圈內(nèi)阻不計，故電壓表的示數(shù)為U＝E=nBS故選：A。11．（2022?浙江模擬）2016年底以來，共享單車風靡全國各大城市。圖甲為某品牌共享單車第一代產(chǎn)品，單車的內(nèi)部有一個小型發(fā)電機，通過騎行者的騎行踩踏，不斷地給單車里的蓄電池充電，蓄電池再給智能鎖供電。單車內(nèi)小型發(fā)電機發(fā)電原理可簡化為圖乙所示，矩形線圈abcd的面積為0.001m2，共有100匝，線圈總電阻為1Ω，線圈處于磁感應(yīng)強度大小為22π的勻強磁場中，可繞與磁場方向垂直的固定對稱軸OO′轉(zhuǎn)動，線圈在轉(zhuǎn)動時可以通過滑環(huán)和電刷保持與外電路阻值為9Ω電阻連接，不計交流電流表的內(nèi)阻。在外力作用下線圈以10A．交流電流表的示數(shù)是0.002A B．電阻R的發(fā)熱功率是0.4W C．該交流發(fā)電機產(chǎn)生的交流電的周期為0.2s D．當線圈平面和磁場方向平行時，線圈中的感應(yīng)電流為零【解答】解：AB、線圈產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動勢為Em＝NBSω＝100×22π×0.001×10πV＝22V，有效值為E=EC、交流電的周期T=2πD、當線圈平面和磁場方向平行時，線圈中的感應(yīng)電流最大，故D錯誤。故選：C。12．（2021?臺州二模）如圖所示，電阻為R、長度為L的導體棒ab兩個端點分別搭在兩個豎直放置、電阻不計、直徑也為L且相等的金屬圓環(huán)上，圓環(huán)通過電刷與導線c和d相接。c、d兩個端點接在匝數(shù)比為n1：n2＝10：1的理想變壓器原線圈兩端，變壓器副線圈接一滑動變阻器R0，勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小為B，方向豎直向下。當導體棒繞與ab平行的水平軸OO′以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動時，下列說法正確的是（）A．a(chǎn)b在環(huán)的最低點開始計時，產(chǎn)生的瞬時電動勢的表達式是u=12BL2ωsinωB．當圖中的交流電流表的示數(shù)為I時，滑動變阻器上的電流為110IC．當滑動變阻器的滑片向f移動時，原線圈兩端的輸入功率變小 D．當滑動變阻器的滑片向f移動時，交流電流表A示數(shù)變大【解答】解：A、ab在環(huán)的最低點時，導體速度與磁場垂直，此時感應(yīng)電動勢最大，根據(jù)u＝NBSωcosωt，所以產(chǎn)生的瞬時電動勢的表達式是u=12BL2ωcosB、根據(jù)I1C、副線圈電壓不變，當滑動變阻器的滑片向f移動時電阻減小，根據(jù)P=UD、根據(jù)U＝IR，當滑動變阻器的滑片向f移動時電阻減小，則I2增大，根據(jù)I1故選：D。13．（2021?義烏市模擬）手機無線充電技術(shù)越來越普及，圖甲是某款手機無線充電裝置，其工作原理如圖乙所示，其中送電線圈和受電線圈的匝數(shù)比N1：N2＝5：1，兩個線圈中所接電阻的阻值均為R。當ab間接上220V的正弦交變電流后，受電線圈中產(chǎn)生交變電流實現(xiàn)給手機快速充電，這時手機兩端的電壓為5V，充電電流為2A。若把裝置線圈視同為理想變壓器，則下列說法正確的是（）A．若充電器線圈中通以恒定電流，則手機線圈中將產(chǎn)生恒定電流 B．流過送電線圈與受電線圈的電流之比為5：1 C．快速充電時，受電線圈cd兩端的輸出電壓為42.5V D．若送電線圈中電流均勻增加，則受電線圈中電流也一定均勻增加【解答】解：A、若充電器線圈中通以恒定電流，產(chǎn)生恒定的磁場，故手機線圈中不會產(chǎn)生恒定電流，故A錯誤；B、由題意n1：n2＝5：1，根據(jù)I1C、已知手機兩端電壓U手＝5V，充電電流I手＝2A，Uab＝220V又Iab=15IUab﹣IabR＝5Ucd，Ucd﹣I手R＝U手，聯(lián)立解得Ucd＝42.5V故C正確；D、若送電線圈中電流均勻增加，則受電線圈中電流為恒定電流，故D錯誤；故選：C。14．（2021?浙江模擬）如圖甲所示，手搖式發(fā)電機是我們教學中常用的演示工具，它的簡化圖如圖乙所示．該手搖式交流發(fā)電機的矩形線圈在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中繞中軸線OO′以恒定角速度ω轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的交流電通過M、N與外電路連接，已知矩形線圈的面積為S，匝數(shù)為n，線圈總電阻為r，外電路電燈的電阻為R，電壓表為理想交流電表．線圈平面由平行于磁場方向的位置轉(zhuǎn)過90°的過程中（）A．電壓表V的示數(shù)為nBSωRR+rB．通過燈泡的電荷量為BSR+rC．電燈中產(chǎn)生的焦耳熱為n2D．位于中性面位置時線圈中的電流為nBSω【解答】解：A、線圈轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動勢為Em＝nBSω，有效值為E=Em2B、通過的電荷量q＝n△ΦR+r=nC、線圈轉(zhuǎn)動的周期T=2πω，電燈中產(chǎn)生的焦耳熱QD、當線圈由平行于磁場方向位置轉(zhuǎn)過90°時，此時線圈位于中性面位置，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為零，形成的感應(yīng)電流為0，故D錯誤；故選：C。15．（2021?諸暨市模擬）如圖所示的充電器正在給手機充電。右圖是簡化原理圖，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為55：2，原線圈接220V交流電，副線圈通過理想二極管連接手機。下列說法正確的是（）A．副線圈的電流為8A B．手機兩端的電壓為8V C．通過手機的電流為直流電 D．拔掉手機，充電線兩端電壓為零【解答】解：A、由于手機的電阻未知，無法求得副線圈的電流，故A錯誤；B、根據(jù)U1U2=n1nC、因為二極管具有單向?qū)щ娦裕酝ㄟ^手機的電流為直流電，故C正確；D、拔掉手機，充電線兩端電壓不為零，故D錯誤；故選：C。16．（2021?浙江模擬）電阻不可忽略的線圈L0可看作是一個定值電阻R0（線圈電阻）與一個純線圈L串聯(lián)而成，如圖甲。在如圖乙所示電路中，常規(guī)變壓器T線圈電阻不可忽略，變壓器原線圈接理想交流電源。當滑動變阻器觸頭P向b端滑動時，下列說法正確的是（）A．變壓器初級線圈電壓降低 B．變壓器輸入功率變小 C．小燈泡變亮 D．R1消耗功率增大【解答】解：A、初級線圈電壓U1等于理想交流電源電壓且不變，故A錯誤；B、當滑動變阻器觸頭P向b端滑動時，由R1、R2組成的電路總電阻減小，副線圈電流增大，由I1=n2nC、U2=n2n1U1不變，由于常規(guī)變壓器T線圈電阻不可忽略，所以次級線圈等效為有內(nèi)阻的電源，變壓器次級線圈電壓E＝UD、燈泡兩端的電壓降低，則燈泡的電流降低，而副線圈的總電流變大，因此電阻R1兩端電流升高，功率增大，故D正確。故選：D。17．（2021?杭州二模）有一個原副線圈匝數(shù)比為5：1的理想變壓器，在原線圈上接入表達式為u＝2202sin（50πt+π2）V的交流電，在副線圈上接入一個阻值為20A．t＝0時刻，原線圈兩端的電壓為0 B．副線圈中交流電的頻率為50Hz C．1分鐘內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為5808J D．若把電阻R換成一個擊穿電壓為50V的電容器，則電容器肯定不會被擊穿【解答】解：A、將t＝0代入表達式得：u=2202sin(50π×0+πB、原線圈的頻率為f=ωC、根據(jù)變壓器的變壓比得：U1U2=1分鐘內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為：Q=UD、副線圈兩端的最大電壓為Um=2故選：C。18．（2021?寧波模擬）某小型電站用兩根單位長度電阻為2.5×10﹣4Ω/m的電纜直接向10公里外的山區(qū)送電，已知其輸出電功率是1.2×106kW?，F(xiàn)用200kV電壓輸電，則下列說法正確的是（）A．輸電線上輸送的電流大小為4×104A B．輸電線上由電阻造成的損失電壓為30kV C．若改用500kV電壓輸電，根據(jù)歐姆定律，輸電電流變?yōu)樵瓉淼?.5倍 D．若改用50kV電壓輸電，則輸電線上損失的功率為8×106kW【解答】解：輸電線總電阻為：R＝r×2L＝2.5×10﹣4Ω/m×2×10×103m＝5ΩA、由P＝UI可得，輸電線上輸送的電流大小為：I=PB、由U＝IR可得，輸電線上損失的電壓大小為：△U＝IR＝6000A×5Ω＝30kV，故B正確；C、若改用500kV的輸電電壓，輸電電流為：I=PD、若改用50kV的電壓輸電壓，輸電電流為：I=輸電線損失的功率為：△P＝I2R＝（2.4×104A）2×5Ω＝2.88×106kW，故D錯誤。故選：B。19．（2021?浙江模擬）如圖甲所示電路中，把開關(guān)K扳到1，電源對電容器充電，待充電完畢，把開關(guān)K扳到2，電容器與帶鐵芯的線圈L組成的LC振蕩電路中產(chǎn)生振蕩電流，電流傳感器能實時顯示流過電容器的電流，電流向下流過傳感器的方向為正方向。如圖乙所示的1、2、3、4是某同學繪制的四種電流隨時間變化的圖像。下列說法正確的是（）A．K扳到1時電流如圖線1所示，K扳到2時電流如圖線4所示 B．K扳到1時電流如圖線2所示，K扳到2時電流如圖線3所示 C．換用電動勢更大的電源，振蕩電流的周期將變大 D．拔出線圈的鐵芯，振蕩電流的頻率將降低【解答】解：AB、K扳到1時電源對電容器充電，電流沿正向，且隨電容器電壓增大而逐漸減小，圖線1符合，K扳到2時產(chǎn)生振蕩電流，0時刻電流為零，前半個周期電流從電容器上板向上流過傳感器，方向為負，圖線4符合，A正確，B錯誤；C、振蕩電流的周期T=2πLCD、振蕩電流的頻率f=1故選：A。二．多選題（共4小題）（多選）20．（2021?浙江）發(fā)電機的示意圖如圖甲所示，邊長為L的正方形金屬框，在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中以恒定角速度繞OO′軸轉(zhuǎn)動，阻值為R的電阻兩端的電壓如圖乙所示。其它電阻不計，圖乙中的Um為已知量。則金屬框轉(zhuǎn)動一周（）A．框內(nèi)電流方向不變 B．電動勢的最大值為Um C．流過電阻的電荷2BLD．電阻產(chǎn)