第十二章 第 2 课时 理想变压器和远距离输电-2023高考物理【直击双1流】一轮复习讲义训练题组

A 组 　 课时专练 1.A　 【解析】 大小和方向做周期性变化的电流是交变电流,所以 A 不属于交变 电流. 2. A　 【解析】 根据公式P = U2 R 得P = 100 10 W = 10 W,故 A 错误;由题图乙可 知,t = 0. 02 s 时穿过线圈的磁通量为零,线圈产生的电动势最大,电阻两端 的电压瞬时值为10 2 V,故B 错误;由题图乙可知,t = 0. 02 s 时,电阻两端电 压的最大值Um = 2U = 10 2 V,ω = 2π T = 100π rad / s,又因为此交变电流 是从垂直于中性面位置开始计时的,所以电阻两端的电压 u 随时间 t 变化的 规律是 u = 10 2cos 100πt (V),故 C 错误;根据 i = U R 得通过电阻的电流 i 随时间 t 变化的规律是 i = 2cos 100πt (A),故 D 错误. 3.B　 【解析】t = 0. 005 s 时线框产生的电动势最大,则穿过线框的磁通量的变 化率最大,故 A错误;t = 0. 01 s 时线框产生的电动势为0,则线框平面与中性 面重合,故B错误;由题图乙可知交变电压的周期为T = 0. 02 s,则频率为 f = 1 T = 50 Hz,故D错误;线框产生的交变电压的有效值为 311 2 V ≈ 220 V,故C 错误. 4.AC　 【解析】 曲线 a 对应的线圈的周期 T1 = 0. 04 s,曲线 b对应的线圈的周 期 T2 = 0. 06 s,所以角速度之比 ω1 ∶ ω2 = 2π T1 ∶ 2π T2 = T2 ∶ T1 = 3 ∶ 2,故 A 正确;t = 0时刻,线圈产生的电动势为0,说明线圈平面恰好与磁场方向垂直, 故 B 错误;调整转速后,交流电的频率降低了,则线圈的电感对交流电的阻碍 减小了,电容对交流电的阻碍增大了,而电阻对交流电的阻碍不变,所以灯泡 L2 最亮,L3 最暗,即三个灯泡的亮度各不相同,故 C 正确,D 错误. 5.A　 【解析】二极管具有单向导电性,使得半个周期内R通路,另半个周期内R 断路.设交流电压表的示数为 U,根据电流的热效应可知 Q = U2 R T = 1 2 × ( 20 2 )2 R T,解得 U = 10 V,故 A 正确, B、C、D 错误. 6. B　 【解析】 如果整个空间内都有磁场,线圈中产生的感应电动势为 e = BSωsin ωt,由于磁场只有一半,故实际的感应电动势为 e′ = BSω 2 sin ωt,故线 圈中电流的瞬时值表达式为 i = BSω 2R sin ωt,A 错误;已知线圈中产生的电流 为正弦式交流电,且最大值为 Im = BSω 2R ,则有效值为 I = 2BSω 4R ,故 B 正确; 根据公式可知,电流的平均值为I - = E - R = N ΔΦ RΔt = BS R × π ω = BSω πR (以半个 周期进行计算),故 C 错误;线圈消耗的电功率为 P = I2R = ( 2BSω 4R )2R = B2S2ω2 8R ,故 D 错误. 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 B 组 　 真题特训 1. B　 【解析】 线圈中产生感应电动势的最大值和两条边到转轴的距离无 关,为 Em = NBSω = NBωL 2 ,因此有效值为 E = Em 2 = 2 2 NBωL2 ,选 B. 2. D　 【解析】 由题图可知,0 ~ T 4 时间内,实线所对应的交流电电压U = 4Um T t. 根据有效值的定义:让交变电流与恒定电流分别通过大小相同的电 阻,如果在交变电流的一个周期内它们产生的热量相等,则该直流电电压 的大小就是其有效值,则有 4 × ∑(4UmT t) 2 R × Δt = U2有 R T,解得 U有 = 3 3 Um ,故 A、B、C 错误,D 正确. 【易错提醒】 正弦(余弦) 式交流电的有效值 U有 = Umax 2 ,其他交变电流 的有效值需要结合有效值的定义求解. 3. BC　 【解析】 由题图可知 T 2 时刻穿过线框的磁通量最大,因此此时线 框处于中性面位置,A 错误;由题图可知交流电的周期为 T,则 ω = 2π T , 交流电的电动势的最大值为 Em = nBSω = Φm 2π T ,则有效值为 E有 = Em 2 = 2 πΦm T ,故 B 正确;线框转一周所做的功为转动一周的发热量,则 W = E2有 R T = 2