专题10 变压器+电磁感应模型-2023年高考物理交变电流常用模型最新模拟题精练

高考物理《交变电流》常用模型最新模拟题精练 专题10. 变压器+电磁感应模型 一、选择题 1．（2023陕西省名校期末联考）如图所示，两个线圈套在同一个闭合铁芯上，线圈的绕向在图中已经标出。左线圈连着平行导轨P和Q，导轨电阻不计，导轨足够长。金属棒ab垂直导轨放置并接触良好，金属棒处在垂直于纸面向外的匀强磁场中，右侧线圈连接着一个电阻很小的灵敏电流计。下列说法正确的是（　　） A．当金属棒ab向右匀速运动时，a点电势高于b点，电流计指针偏转后示数不变 B．当金属棒ab向右匀速运动时，b点电势高于a点，电流计指针不偏转 C．当金属棒ab向右匀加速运动时，b点电势高于a点，电流计指针偏转后示数不变 D．当金属棒ab向左加速运动时，a点电势高于b点，c点电势高于d点 【参考答案】．BC 【名师解析】当金属棒向右匀速运动切割磁感线时，由右手定则判断电流方向由a到b，根据电流从电源（金属棒ab相当于电源）正极流出沿外电路回到电源负极的特点，可以判断，当金属棒ab向右匀速运动时，由知，金属棒ab的感应电动势恒定，则左侧线圈中的感应电流也恒定，所以穿过右线圈的磁通量保持不变，右侧线圈不产生感应电流，电流计指针不偏转，故A错误，B正确； 当金属棒ab向右做匀加速运动时，由右手定则可推断，又由 可知金属棒ab导体两端的E均匀增大，那么左边电路中的感应电流也均匀增大，可判断它在铁芯中的磁感线方向为顺时针方向，并且磁场均匀增强，均匀增大的磁场产生恒定的电场，所以在右侧线圈中产生恒定的电流，故C正确；当金属棒ab向左加速运动时，根据右手定则可判断，可判断它在铁芯中的磁感线方向为逆时针方向，并且磁场不断增强，由楞次定律，则右边回路中的感应电流方向由d点经电流计到c点，所以，故D错误。 2．（2021年高考广东学业水平选择性测试）某同学设计了一个充电装置，如图5所示．假设永磁铁的往复运动在螺线管中产生近似正弦式交流电，周期为0.2s，电压最大值为0.05V．理想变压器原线圈接螺线管，副线圈接充电电路，原、副线圈匝数比为1：60．下列说法正确的是 　　 A. 交流电的频率为10Hz B. 副线圈两端电压最大值为3V C. 变压器输入电压与永磁铁磁场强弱无关 D. 充电电路的输入功率大于变压器的输入功率 【参考答案】B 【名师解析】根据周期与频率成反比可知交流电的频率为f=1/T=5Hz，原线圈电压最大值为0.05V．根据变压器变压公式可知副线圈两端电压最大值为3V，选项B正确；变压器输入电压与永磁铁磁场强弱有关，选项C错误；对于理想变压器，充电电路的输入功率等于变压器的输入功率，选项D错误。 3．（2022年9月河北示范性高中调研）如图所示，在磁感应强度为0.4T的匀强磁场中，有一个10匝矩形金属线框，绕垂直磁场的轴以角速度匀速转动，线框电阻为200Ω，面积为，线框通过滑环与一理想变压器的原线圈相连，副线圈接有两只额定电压为2V的灯泡和，开关S断开时灯泡正常发光，理想电流表示数为0.01A，则（ ） A．若从图示位置开始计时，线框中感应电动势的瞬时值表达式为 B．灯泡的额定功率为0.98W C．若开关S闭合，灯泡将更亮 D．原副线圈的匝数比为 【参考答案】．BD 【名师解析】：变压器的输入电压的最大值为 从垂直中性面位置开始计时，故线框中感应电动势的瞬时值为 故A错误； 线框旋转感应电动势的有效值为 开关断开时正常发光，且电流表示数为，线圈电阻r＝200Ω，此时变压器原线圈端电压为 根据 灯泡的额定功率等于此时变压器的输入功率，为 故B正确； 若开关S闭合，并联电阻变小，回路电流变大，线圈内阻分压变大，变压器匝数不变，则灯泡两端电压变小，故灯泡亮度变暗，故C错误； 开关断开时，变压器输入端，输出端，由 解得，故D正确。 4. （2023湖南三湘创新发展联考）如图所示，电阻不计的矩形线圈abcd处于磁感应强度大小B=2T的匀强磁场中，线圈面积，匝数n=10。线圈绕中心轴匀速转动，转动角速度。线圈的输出端与理想变压器原线圈相连，变压器的原、副线圈的匝数比，副线圈通过电流表与定值电阻R1和滑动变阻器R2相连，R1的电阻为80Ω，R2的最大电阻为120Ω。电流表与电压表均为理想电表。下列说法正确的是（ ） A. 当线圈平面与磁场方向垂直时，线圈中的感应电动势最大 B. 电阻R1中电流方向每秒变化100次 C. 改变滑动变阻器R2接入电路的阻值，滑动变阻器R2两端电压最大瞬时值为24V D. 改变滑动变阻器R2接入电路的阻值，滑动变阻器R2中消耗的最大电功率为5W 【参考答案】D 【名师解析】 ．当线圈平面与磁场方向垂直时，线圈处于中性面位置，感应电动势为0，故A错误； 线圈转动的频率为 则电阻R1中电流方向每秒变化次，故B错误； 线圈产生的感应