交变电流
1．如图所示，理想变压器的输入电压保持不变．副线圈通过输电线接两个相同的灯泡L1和L2，输电线的等效电阻为R．开始时，电键S断开，当S闭合时，下列说法正确的是
A．电压表示数变大 B．灯泡L1更亮
C．电流表示数增大 D．变压器的输出功率减小
2．交变电流u = 50sin100πt V 的
A．周期为100s B．频率为50Hz
C．电压峰值为50V D．电压有效值为50V
3．如图所示，理想变压器原线圈接一交流电源，副线圈回路中有一定值电阻R和两个小灯泡L1、L2，最初电键S是断开的，现闭合电键S，则
A．副线圈两端电压变大 B．灯泡L1变亮
C．电流表A1示数变大 D．电阻R中的电流变小
4．图中的变压器为理想变压器，原线圈匝数n1与副线圈匝数n2之比为10 ：1，变压器的原线圈接如图所示的正弦式交流电，电阻R1 = R2 = R3 = 20Ω和电容器C连接成如图所示的电路，其中，电容器的击穿电压为8V，电压表V为理想交流电表，开关S处于断开状态，则
A．电压表V的读数约为7.07V B．电流表A的读数为0.05A
C．电阻R2上消耗的功率为2.5W D．若闭合开关S，电容器会被击穿
5．用电高峰期，电灯往往会变暗．我们可将这一现象简化为如下问题进行研究:如图所示，原线圈输入有效值恒定的交变电压，在理想变压器的副线圈上，通过等效电阻为R的输电线连接两只灯泡L1和L2．当开关S闭合时，下列说法正确的是
A．副线圈中的电流增大 B．原线圈中的电流减小
C．加在R两端的电压增大 D．加在L1两端的电压减小
6．一理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝11∶5，原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u随时间t的变化规律如图所示，副线圈仅接入一个10 Ω的电阻，则
A．流过电阻的最大电流是20 A
B．与电阻并联的电压表的示数是141 V
C．变压器的输入功率是2.2×103W
D．在交变电流变化的一个周期内，电阻产生的焦耳热是20 J
7．如图所示，导体棒ab两个端点分别搭接在两个竖直放置、电阻不计、半径相等的金属圆环上，圆环通过电刷与导线c、d相接．c、d两个端点接在匝数比n1∶n2＝10∶1的变压器原线圈两端，变压器副线圈接一滑动变阻器R0.匀强磁场的磁感应强度为B，方向竖直向下，导体棒ab长为l(电阻不计)，绕与ab平行的水平轴（也是两圆环的中心轴）OO′ 以角速度ω匀速转动．如果滑动变阻器的阻值为R时，通过电流表的电流为I，则
A．滑动变阻器上消耗的功率为P = 100I2R
B．变压器原线圈两端的电压U1 = 10IR
C．取ab在环的最低端时t = 0，则导体棒ab中感应电流的表达式是i = Isin ωt
D．ab沿环转动过程中受到的最大安培力F = BIl
8．某理想变压器原、副线圈的匝数比如图所示．负载中每个电阻均为110 Ω．若输入电压为220 V，则输入电流和功率分别是
A．5 A、1100 W B．5 A、880 W
C．4 A、1100 W D．4 A、880 W
9．如图所示，发电厂的输出电压和输电线的电阻、变压器不变，若发电厂增大输出功率，则下列说法正确的是
A．升压变压器的输出电压增大
B．降压变压器的输出电压增大
C．输电线上损耗的功率增大
D．输电线上损耗的功率占总功率的比例减小
10．如图所示，电路中的变压器为理想变压器，S为单刀双掷开关，P是滑动变阻器R的滑动触头，U1为加在原线圈两端的交变电压，I0、I1分别为原线圈和副线圈中的电流，下列说法正确的是 ( )．
A．保持P的位置及U不变，S由b切换到a，则R上消耗的功率减小
B．保持P的位置及U不变，S由a切换到b，则I1减小
C．保持P的位置及U不变，S由b切换到a，则I1增大
D．保持U不变，S接b端，将P向上滑动，则I1减小
11．如图所示，水平铜盘半径为r，置于磁感应强度为B，方向竖直向下的匀强磁场中，铜盘绕通过圆盘中心的竖直轴以角速度ω做匀速圆周运动，铜盘的边缘及中心处分别通过滑动变阻器R1与理想变压器的原线圈相连，该理想变压器原、副线圈的匝数比为n∶1，变压器的副线圈与电阻为R2的负载相连，则
A．变压器原线圈两端的电压为
B．若R1不变时，通过负载R2的电流强度为0
C．若R1不变时，变压器的副线圈磁通量为0
D．若R1变化时，通过负载R2的电流强度为通过R1电流的
12．如图所示，T为理想变压器，A1、A2为理想交流电流表，V1、V2为理想交流电压表，R1、R2为定值电阻，R3为光敏电阻（光照增强，电阻减小），原线圈两端接恒压正弦交流电源，当光照增强时
A．电压表V1示数变小 B．电压表V2示数变大
C．电流表A1示数变大 D．电流表A2示数变大
13．如图所示，图（a）中的变压器是一理想变压器，其输出端输出电压信号如图（b）所示（图线为正弦曲线），电路中电阻R = 55 Ω，图中交流电流表、交流电压表为理想电表，其中电流表A1与电流表A2的读数之比为1∶4，下列说法中正确的是
A．电压表V1的示数为880 V
B．电压表V2的示数为220 V
C．原线圈输入功率为220 W
D．原线圈中交变电压的频率为100 Hz
14．如图甲所示为一台小型发电机的示意图，单匝线圈逆时针转动．若从中性面开始计时，产生的电动势随时间的变化规律如图乙所示．已知发电机线圈内阻为1.0Ω，外接灯泡的电阻为9.0Ω．求：
⑴ 写出流经灯泡的瞬时电流的表达式；
⑵ 转动过程中穿过线圈的最大磁通量；
⑶ 线圈匀速转动一周的过程中，外力所做的功．
参考答案：
1．C；当S闭合时，R中电流增大，电压表示数变小，灯泡L1变暗，变压器的输出功率增大，电流表示数增大，选项C正确ABD错误．
2．BC；由交变电流u = 50sin100πt V可知，周期为0.02s，频率为50Hz，电压峰值为50V，电压有效值为25V（约35V），选项BC正确AD错误．
3．C；闭合电键S，副线圈两端电压不变，选项A错误；副线圈输出电流增大，电阻R中的电流变大，灯泡L1两端电压降低，灯泡L1变暗，选项BD错误； 电流表A1示数变大，选项C正确．
4．AC；由变压器变压公式，副线圈输出电压最大值为20V，电压表V的读数约为7.07V，选项A正确；变压器输出功率为P2=U2I2=U22/(R1+R2)=(10)2÷40W = 5.0W，由P1=U1I1=5.0W可得电流表A的读数为/40A = 0.035A，选项B错误；电阻R2上消耗的功率为P2/2 = 2.5W，选项C正确；若闭合开关S，R1和R3并联部分电压最大值为7V，电容器不会被击穿，选项D错误．
5．ACD；当开关S闭合时，副线圈中的电流增大，加在R两端的电压增大，加在L1两端的电压减小，选项ACD正确B错误．
6．D解析：由变压器变压公式，副线圈输出电压U = 100V，输出电流I=10A，由欧姆定律可得流过电阻的最大电流是Im=I=10A，选项A错误；由变压器变压公式，与电阻并联的电压表的示数是100 V，选项B错误；变压器输出功率P = UI = 100×10W = 1000W．变压器的输入功率是1000W，选项C错误；在交变电流变化的一个周期内，电阻产生的焦耳热是Q = I2RT = 102×10×0.02J = 20 J，选项D正确．
7．AD；由于电流表示数为有效值，由＝可知I2＝10I，故P＝100I2R，选项A正确；变压器原线圈两端电压为U1＝×10IR＝100IR，选项B错误；从最低点开始计时，则导体棒中感应电流的瞬时值的表达式为i＝Icos ωt，选项C错误；导体棒中电流最大值为I，所以F＝BIl，选项D正确．
8．A；当两电阻串联时，总电阻为2R，此时两端的电压为440 V，所以P1 ＝ W＝880 W，而P2＝ W ＝220 W，所以P＝P1＋P2＝1 100 W，I＝＝5 A．
9．C；发电厂的输出电压不变，则升压变压器的输出电压不变，A项错；发电厂输出功率增大，则输电线中电流增大，导线上损耗功率和损耗电压增大，降压变压器的输入、输出电压减小，B错、C对；输电线上损耗的功率与总功率的比值为＝，该比值随电流的增大而增大，D项错．
10．BC；
11．B；水平铜盘做匀速圆周运动，半径切割磁感线产生恒定的感应电动势相当于电源．当R1不变时变压器原线圈所加的是恒定电压，副线圈中的磁通量一定，磁通量的变化量为零，故其输出电压为零，分析可知A、C错，B对；当R1变化时，原线圈所加的不是交流电压，其原、副线圈的电流关系不确定，故D错．
12．CD；变压器的输入电压一定，则输出电压不变，电压表V1的示数不变，A选项错；当入射光增强时，光敏电阻R3的阻值迅速减小，变压器的负载总阻值减小，则由P出＝＝IR总知，变压器的输出功率增加了，电流表A2的示数变大了，D选项对；再由P入＝U×I1＝P出知，电流表A1的示数变大，C选项对；变压器的输出电压不变，而R1两端的电压增加了，则电压表V2的示数变小，B选项错．
13．A；由图(b)可知交流电的有效值为220 V，电压表V2测副线圈两端电压，故示数为220 V，B错；交流电的周期为0. 02 s，频率为50 Hz，D错；根据U1I1＝U2I2得：U1＝880 V，A对；副线圈的输出功率为＝880 W，等于原线圈的输入功率，故C错．
14．⑴ 由图得 e = Emsinωt = 6sin100πt V 则电流 i = e/(R+r) = 0.6sin100πt A
⑵ Em = BSω 则Em=6V ω=100π Φ = BS = Em/ω==2.7×10-2Wb
⑶ E = Em/=6V 外力所做的功W = Q = T=7.2×10-2J．
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