内容正文:
专题突破练(十三) 直流电路与交流电路
1.(2023·北京海淀区三模)如图所示,四个完全相同的小灯泡并联。闭合开关S1,灯泡L1发光;陆续闭合S2、S3、S4,其他灯泡也相继发光。关于灯泡L1的亮度变化分析,下列说法正确的是( )
A.电源电动势不变,L1两端电压不变,L1亮度不变
B.电路总电阻变小, L1两端电压变小, L1亮度变暗
C.电路总电阻变大,导致L1两端电压变大,L1亮度变亮
D.干路电流不变,其他灯分流导致流过L1电流变小,L1亮度变暗
B 解析:四盏灯为并联关系,陆续闭合S2、S3、S4,总电阻越来越小,根据欧姆定律可知干路中电流越来越大,由E=U外+I干r可知,随着干路电流的增大,外电压越来越小,所以L1两端电压变小, L1亮度变暗,B正确。
2.(2021·辽宁卷)如图所示,N匝正方形闭合金属线圈abcd边长为L,线圈处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中,绕着与磁场垂直且与线圈共面的轴OO′以角速度ω匀速转动,ab边距轴。线圈中感应电动势的有效值为( )
A.NBL2ω B.NBL2ω
C.NBL2ω D.NBL2ω
B 解析:线圈绕垂直于磁感线且与线圈共面的轴匀速转动,产生正弦式交变电流,且感应电动势的最大值Em=NBSω=NBL2ω,则线圈中感应电动势的有效值为E==NBL2ω,B正确。
3.(多选)(2023·海南卷)如图是工厂利用u=220sin 100πt V的交流电给36 V照明灯供电的电路,变压器原线圈匝数为1 100匝,下列说法正确的是( )
A.电源电压有效值为220 V
B.交变电流的周期为0.02 s
C.副线圈匝数为180匝
D.副线圈匝数为240匝
BC 解析:电源电压的有效值U= V=220 V,A错误;交流电的周期T== s=0.02 s,B正确;根据=,可得副线圈匝数n2=n1=×1 100=180匝,C正确,D错误。
4.(2020·浙江1月选考)小明在一根细橡胶管中灌满食盐水,两端用粗铜丝塞住管口,形成一段封闭的盐水柱。他将此盐水柱接到电源两端,电源电动势和内阻恒定。握住盐水柱两端将它水平均匀拉伸到原长的1.2倍,若忽略温度对电阻率的影响,则此盐水柱( )
A.通过的电流增大
B.两端的电压增大
C.阻值增大为原来的1.2倍
D.电功率增大为原来的1.44倍
B 解析:拉伸过程中盐水柱的体积不变,长度变为原来的1.2倍,横截面积变为原来的,根据电阻定律R=ρ,电阻变为原来的1.44倍;根据闭合电路欧姆定律E=U+Ir可知总电阻增大,干路电流I减小,路端电压即盐水柱两端电压U增大,A、C错误,B正确;根据电功率的表达式P=I2R可知,若电流不变,电功率将增大为原来的 1.44倍,但电流变化了,所以电功率不是原来的1.44倍,D错误。
5.(2022·重庆卷)低压卤素灯在家庭电路中使用时需要变压器降压。若将“12 V 50 W”的交流卤素灯直接通过变压器(视为理想变压器)接入电压为220 V的交流电后能正常工作,则( )
A.卤素灯两端的电压有效值为6 V
B.变压器原、副线圈的匝数比为55∶3
C.流过卤素灯的电流为0.24 A
D.卤素灯的电阻为968 Ω
B 解析:卤素灯上标记的额定电压12 V即为卤素灯两端的电压有效值,A错误;根据理想变压器的原理可知===,B正确;流过卤素灯的电流为I=== A≈4.17 A,C错误;卤素灯是非线性元件,电阻随着电压不同而改变,卤素灯正常工作时的电阻为R== Ω=2.88 Ω,D错误。
6.(2023·浙江温州模拟)如图为可调压式自耦变压器,在电压U1保持不变的情况下,滑片P顺时针转过适当角度,滑片P′向上移动适当距离,则( )
A.U2将增大
B.U2将不变
C.定值电阻R0的热功率减小
D.流经定值电阻R0的电流不变
C 解析:滑片P顺时针转过适当角度,则副线圈的匝数n2减小,由=,可知副线圈输出电压U2减小,副线圈两端电压与原线圈两端电压及匝数比有关,与副线圈电路的总电阻的大小无关,A、B错误;副线圈两端电压U2减小,滑片P′向上移动适当距离,可知滑动变阻器接入电路的电阻增大,则副线圈回路的总电阻增大,副线圈回路中电流减小,流经定值电阻R0的电流减小,由P=I2R0可知,定值电阻R0的热功率减小,C正确,D错误。
7.(2022·广东卷)如图是简化的某种旋转磁极式发电机原理图。定子是仅匝数n不同的两线圈,n1>n2,二者轴线在同一平面内且相互垂直,两线圈到其轴线交点O的距离相等,且均连接阻值为R的电阻,转子是中心在O点的条形磁铁,绕O点在该平面内匀速转动时,两线圈输出正弦式交变电流。不计线圈电阻、自感及两线圈间的相互影响,下列说法正确的是( )
A.两线圈产生的电动势的有效值相等
B