3.3交变流电（3）-2024-2025学年高二物理同步培优练（人教版2019选择性必修第二册）

3.3 交变流电（3） 一、根据图像判断交流电的有效值和峰值 1．（24-25高二上·全国·课后作业）一电阻的单匝闭合线框处于变化的磁场中，在一个周期内穿过线框的磁通量随时间的变化情况如图所示，已知图中的曲线部分按正弦规律变化，取，则线框中电流的有效值为（　　）    A． B． C． D． 2．如图甲所示是一种振动发电装置，它的结构由一个半径为r＝0.1 m的50匝的线圈套在辐形永久磁铁槽上组成，假设磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布(其右视图，如图乙所示)。线圈运动区域内磁感应强度B的大小均为T、方向不变，线圈的总电阻为2Ω，它的引出线接有8Ω的电珠L，外力推动线圈的P端，使线圈做往复运动便有电流通过电珠，当线圈的位移随时间变化的规律如图丙所示时(x取向右为正)： (1)画出线圈中感应电流随时间变化的图象(取电流从a→L→b的方向为正方向)； (2)在0.1～0.15 s内推动线圈运动过程中的作用力； (3)求该发电机的输出功率(其他损耗不计) 3．匀强磁场中,一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动,如图（甲）所示,产生的交变电动势的图象如图（乙）所示，在t=0．005 s时通过线框平面的磁通量 （填“最大”或“最小”）；在t=0．01 s时线框平面与中性面 ；线框产生的交变电动势有效值约为 ；线框产生的交变电动势的频率为 Hz． 4． 两个完全相同的闭合线圈甲和乙电阻均为，匝数均为10。将它们分别放在变化的磁场中，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图甲、乙所示，其中图甲按正弦规律变化，图乙线性变化，则下列说法正确的是（　　） A．甲线圈中产生的感应电动势为 B．乙线圈中感应电流的有效值为10 A C．0〜4 s内甲、乙两线圈中产生的热量之比为 D．一个周期内甲线圈中的电流方向改变三次 二、转动过程中电动势和电流平均值计算 5．如图甲所示为一种简单的整流电路，ab为交变电压信号输入端，D为二极管，可将交变电流变为直流，R为阻值为15的定值电阻。若对该电路ab端输入如图乙所示按正弦规律变化的电压信号，则下列说法正确的是（　　） A．ab两点间接入的交变电流的电压u随时间t变化的规律是u=100sin100t（V） B．电阻R两端电压有效值为50V C．定值电阻R在1min内产生的热量为2.0×104J D．一个周期内通过的R的电流的平均值为A 6．电流随时间变化的规律如图所示，每个周期的前半个周期电流随时间按照正弦形式的规律变化，后半个周期的电流为0，已知电流的最大值为I。则在0〜T过程中的平均电流（　　） A．I0 B． C． D． 7．（2024·河南南阳·一模）如图，、是间距为L的两条水平放置的平行光滑金属导轨，导轨的右端接有阻值为R的定值电阻，电阻不计的导体棒垂直、放在导轨上，导体棒的右侧有宽度为d的垂直轨道平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，从时刻开始，导体棒在图示位置与磁场右边界之间往复运动，其速度随时间变化的规律是，导体棒开始的位置离磁场左边界的距离等于磁场的宽度，导轨电阻不计。则（　　） A．导体棒从开始位置向右运动到磁场右边界所用时间为 B．闭合回路中的最大电流为 C．导体棒从磁场左边界运动到磁场右边界的过程中，电阻R中的平均电流为 D．电阻R消耗的电功率为 8．（23-24高二下·江西新余·期末）如图甲所示为一种简单的整流电路，ab为交变电压信号输入端，D为二极管，可将交变电流变为直流，R为阻值为15Ω的定值电阻。若对该电路 ab端输入如图乙所示按正弦规律变化的电压信号，则下列说法正确的是（　　） A．定值电阻R在 1min 内产生的热量为 B．ab两点间接入的交变电流的电压 u随时间 t变化的规律是 C．电阻R两端电压有效值为 D．一个周期内通过的R的电流的平均值为 三、交变电流在家庭中的应用 9．（23-24高二下·海南海口·阶段练习）如图是小明设计的家庭电路的电路图，下列对此电路图的分析错误的是（　　） A．保险盒接法错误，保险盒应该安装在火线上 B．两孔插座接法错误，其左端导线应该接在零线上 C．开关和灯泡接法正确，开关接在零线上符合安全用电原则 D．三孔插座接法正确，使用电冰箱时，插头应插在三孔插座上 10．在三相交流电源上按星形接法连接相同的负载1、2、3，如图所示，NN′是中性线．已知负载1上的电压为220 V，电流为 15 A ．现以I表示中性线上的电流，U表示P、Q两点间的电压，则 A．I=" 15" A ，U="440" V B．I=" 45" A ，U="380" V C．I=0，U="440" V D．I=0，U="380" V 四、电感及电容在交流电中的应用 11．如图所示，单匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的边以角速度匀速转动，其线圈中感应电动势的峰值为，A1、A2是两只相同灯泡，电路稳定后，它们亮度相同。则（　　）    A．若增大线圈转动角速度，A1比A2更亮 B．若抽去电感器L的铁芯，A2亮度不变 C．若减小电容器C两极板间的距离，A1变暗 D．从图示位置开始计时，线圈上产生的感应电动势大小 12．如图所示，理想变压器原线圈上连接着在水平面内的长直平行金属导轨，导轨之间存在垂直于导轨平面的匀强磁场，金属杆MN垂直放置在导轨上且接触良好。移动变压器副线圈上的滑动触头可改变副线圈匝数，副线圈上接有一只理想交流电压表，滑动变阻器R的总阻值大于定值电阻R0的阻值，线圈L的直流电阻、导轨和金属杆的电阻都忽略不计。现让金属杆以速度的规律在导轨上左右来回运动，运动过程中始终与导轨垂直，两灯A、B都发光。下列说法中正确的是 （　　） A．只增大T，则灯A变暗、灯B变亮 B．当时间时，两灯都亮着，电压表的示数保持不变 C．只将变阻器R的滑片下滑时，通过副线圈的电流减小，电压表的示数变大 D．只增大v0，两灯都变亮，杆MN来回运动的最大距离变大 13．“二分频”音箱内有两个不同口径的扬声器，它们的固有频率分别处于高音、低音频段，分别称为高音扬声器和低音扬声器，音箱要将扩音机送来的含有不同频率的混合音频电流按高、低频段分离出来，送往相应的扬声器，以便使电流所携带音频信息按原比例还原成高、低频的机械振动。下图为音箱的简化电路图，高，低频混合电流由a、b端输入，L1和L2是线圈，C1和C2是电容器，则下列说法正确的是（　　） A．C2的作用是阻碍低频电流通过乙扬声器 B．L1的作用是阻碍高频电流通过甲扬声器 C．L2有助于低频电流通过乙扬声器 D．甲扬声器是高音扬声器 14．两个相同的L1和L2，接到如图所示的电路中，灯L1与电容器串联，灯L2与电感线圈串联，当、处接电压最大值、频率为的正弦交流电源时，两灯都发光，且亮度相同。更换一个最大值仍为新的正弦交流电源后，灯L1的亮度高于灯L2的亮度，则新电源的频率（　　） A．频率小于 B．频率大于 C．频率仍为 D．无法判断频率的大小 15．如图所示的电路中，电源为一交流发电机，发电机线圈的电阻忽略不计。若把发电机转子的转速减小一半，并且把电枢线圈的匝数增加一倍，其他条件不变，下列说法正确的是（　　） A．发电机输出电压变小 B．交流电的频率增大 C．L1变亮、L2变暗、L3不变 D．L1变暗，L2不变、L3变亮 16．两位同学利用图所示装置做实验，第一位同学使金属棒ab在导轨上做匀速运动，第二位同学使金属棒ab在导轨上做变速运动（导轨处于匀强磁场中），但两位同学对ab棒做的功一样多，若第一位同学做实验时小灯泡消耗的电能为E1，第二位同学做实验时小灯泡消耗的电能为E2，则（　　） A．E1=E2 B．E1>E2 C．E1<E2 D．无法确定 17．某线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，产生了有效值为220V的正弦式交流电，将此交流电接入如图所示的电路中，发现三个完全相同的灯泡亮度均相同。仅使线圈的转速变为原来的倍，则下列说法正确的是（　　） A．交变电流的有效值不变 B．灯泡L1亮度不变 C．三个灯泡中L2最亮 D．电容器有可能被击穿 18．如图所示，A，B，C为三个相同的灯泡，a、b、c为与之串联的三个元件，为直流电源，为交流电源.当开关S接“1”时，A、B两灯均正常发光，C灯不亮；当开关S接“2”时，A灯仍正常发光，B灯变暗，C灯正常发光.由此可以判断a、b、c可能分别为（ ） A．a组件是电阻，b组件是电感器，c组件是电容器 B．a组件是电感器，b组件是电阻，c组件是电容器 C．a组件是电容器，b组件是电感器，c组件是电阻 D．a组件是电阻，b组件是电容器，c组件是电感器 19．如图所示电路中，L是一个不计直流电阻的电感线圈，C是电容器，R是电阻，L1、L2、L3是完全相同的小灯泡，S是单刀双掷开关，1接直流电源，2接交流电源，K是单刀单掷开关，下列叙述正确的有（　　） A．开关K闭合，开关S与2接通后，灯L1不发光 B．开关K闭合，开关S与2接通后，只增大电源频率，L1灯变暗，L2灯变亮 C．开关K闭合，开关S与1接通时，灯L1和L2都是逐渐变亮 D．开关K闭合，开关S与1接通，断开开关K，灯L3闪亮一下逐渐熄灭 试卷第1页，共3页 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 3.3 交变流电（3） 一、根据图像判断交流电的有效值和峰值 1．（24-25高二上·全国·课后作业）一电阻的单匝闭合线框处于变化的磁场中，在一个周期内穿过线框的磁通量随时间的变化情况如图所示，已知图中的曲线部分按正弦规律变化，取，则线框中电流的有效值为（　　）    A． B． C． D． 【答案】A 【详解】由于图像曲线部分按正弦规律变化，有 由数学求导可得 直线部分的斜率的绝对值不变，即感应电动势大小不变，则有 设产生的感应电动势的有效值为，则有 解得 则线框中电流的有效值为 A正确。 故选A。 2．如图甲所示是一种振动发电装置，它的结构由一个半径为r＝0.1 m的50匝的线圈套在辐形永久磁铁槽上组成，假设磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布(其右视图，如图乙所示)。线圈运动区域内磁感应强度B的大小均为T、方向不变，线圈的总电阻为2Ω，它的引出线接有8Ω的电珠L，外力推动线圈的P端，使线圈做往复运动便有电流通过电珠，当线圈的位移随时间变化的规律如图丙所示时(x取向右为正)： (1)画出线圈中感应电流随时间变化的图象(取电流从a→L→b的方向为正方向)； (2)在0.1～0.15 s内推动线圈运动过程中的作用力； (3)求该发电机的输出功率(其他损耗不计) 【答案】（1）（2）0.8N；（3）0.64 W 【详解】（1）由题图丙可知线圈做往复的匀速直线运动，线圈向右和向左运动时的速度大小分别为 线圈向右和向左运动时产生的感应电动势大小分别为 根据闭合电路欧姆定律可得线圈向右和向左运动时线圈中的感应电流大小分别为 根据右手定则可知，当线圈向右运动时通过L的电流方向为b→a，当线圈向左运动时通过L的电流方向为a→b，作出圈中感应电流随时间变化的图象如图所示。 （2）根据平衡条件可得0.1～0.15s内推动线圈运动过程中的作用力大小为 （3）设线圈电流的有效值为I，根据等效热值法有 解得 发电机的输出功率即电珠L的电功率，为 3．匀强磁场中,一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动,如图（甲）所示,产生的交变电动势的图象如图（乙）所示，在t=0．005 s时通过线框平面的磁通量 （填“最大”或“最小”）；在t=0．01 s时线框平面与中性面 ；线框产生的交变电动势有效值约为 ；线框产生的交变电动势的频率为 Hz． 【答案】 最小 重合 220V 50 【详解】由图（乙）可知，0．005 s时，感应电动势最大，通过线框平面的磁通量最小；0．01 s时，感应电动势为零，通过线框平面的磁通量最大，线框平面与中性面重合；感应电动势的最大值 Em="311" V 所以交变电动势有效值 E=V≈220 V 感应电动势的变化周期T=0．02 s，所以交变电动势的频率 4．两个完全相同的闭合线圈甲和乙电阻均为，匝数均为10。将它们分别放在变化的磁场中，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图甲、乙所示，其中图甲按正弦规律变化，图乙线性变化，则下列说法正确的是（　　） A．甲线圈中产生的感应电动势为 B．乙线圈中感应电流的有效值为10 A C．0〜4 s内甲、乙两线圈中产生的热量之比为 D．一个周期内甲线圈中的电流方向改变三次 【答案】C 【详解】AD．图甲按正弦规律变化，甲线圈产生的感应电动势按余弦规律变化，由 可知甲线圈产生的感应电动势为 因此一个周期内甲线圈中的电流方向改变两次，A、D错误； B．乙线圈中的磁通量线性变化，则时间内和时间内电动势 在时间内电动势 因此电流的有效值满足 代入数据得 B错误； C．甲线圈中电流的有效值为 因此0〜4 s内甲线圈中产生的热量为 0〜4s内乙线圈中产生的热量为 故 C正确。 故选C。 二、转动过程中电动势和电流平均值计算 5．如图甲所示为一种简单的整流电路，ab为交变电压信号输入端，D为二极管，可将交变电流变为直流，R为阻值为15的定值电阻。若对该电路ab端输入如图乙所示按正弦规律变化的电压信号，则下列说法正确的是（　　） A．ab两点间接入的交变电流的电压u随时间t变化的规律是u=100sin100t（V） B．电阻R两端电压有效值为50V C．定值电阻R在1min内产生的热量为2.0×104J D．一个周期内通过的R的电流的平均值为A 【答案】D 【详解】A．ab两点间接入的交变电流的电压u随时间t变化的规律是u=100sin100t（V），所以A错误； B．整流后，电阻R两端电压有效值为 所以B错误； C．整流后，定值电阻R在1min内产生的热量为 所以C错误； D．整流后，一个周期内通过的R的电流的平均值为 ， 整流后，一个周期内通过的R的电荷量为 ， ， 由上几式代入数据解得 所以D正确； 故选D。 6．电流随时间变化的规律如图所示，每个周期的前半个周期电流随时间按照正弦形式的规律变化，后半个周期的电流为0，已知电流的最大值为I。则在0〜T过程中的平均电流（　　） A．I0 B． C． D． 【答案】D 【详解】根据 ， ， 联立解得 则在0〜T过程中为 电流的最大值为 联立解得 在0〜T过程中的平均电流为 所以D正确；ABC错误； 故选D。 7．（2024·河南南阳·一模）如图，、是间距为L的两条水平放置的平行光滑金属导轨，导轨的右端接有阻值为R的定值电阻，电阻不计的导体棒垂直、放在导轨上，导体棒的右侧有宽度为d的垂直轨道平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，从时刻开始，导体棒在图示位置与磁场右边界之间往复运动，其速度随时间变化的规律是，导体棒开始的位置离磁场左边界的距离等于磁场的宽度，导轨电阻不计。则（　　） A．导体棒从开始位置向右运动到磁场右边界所用时间为 B．闭合回路中的最大电流为 C．导体棒从磁场左边界运动到磁场右边界的过程中，电阻R中的平均电流为 D．电阻R消耗的电功率为 【答案】ABD 【详解】A．由题意知 A正确； B．导体棒最大速度为，所以闭合回路中的最大电流为 B正确； C．根据感应电动势最大值表达式，有 根据法拉第电磁感应定律有 可得 C错误； D．设电动势的有效值为，根据电动势有效值的定义，有 解得 电阻R消耗的电功率为 D正确。 故选ABD。 8．（23-24高二下·江西新余·期末）如图甲所示为一种简单的整流电路，ab为交变电压信号输入端，D为二极管，可将交变电流变为直流，R为阻值为15Ω的定值电阻。若对该电路 ab端输入如图乙所示按正弦规律变化的电压信号，则下列说法正确的是（　　） A．定值电阻R在 1min 内产生的热量为 B．ab两点间接入的交变电流的电压 u随时间 t变化的规律是 C．电阻R两端电压有效值为 D．一个周期内通过的R的电流的平均值为 【答案】A 【详解】AC．整流后，交变电流只允许正向电流通过，负向电流损失，设电压的有效值为，则根据有效值的定义可得 其中 解得 即电阻R两端电压有效值为，定值电阻R在 1min 内产生的热量为 故A正确，C错误； B．由图乙可知，交流电的周期 振幅 两点间接入的交变电流的电压随时间变化的规律是 故B错误； D．整流后，一个周期内通过的R的电流的平均值为 整流后，一个周期内通过的的电荷量为 由上几式代入数据解得 故D错误； 故选A。 三、交变电流在家庭中的应用 9．（23-24高二下·海南海口·阶段练习）如图是小明设计的家庭电路的电路图，下列对此电路图的分析错误的是（　　） A．保险盒接法错误，保险盒应该安装在火线上 B．两孔插座接法错误，其左端导线应该接在零线上 C．开关和灯泡接法正确，开关接在零线上符合安全用电原则 D．三孔插座接法正确，使用电冰箱时，插头应插在三孔插座上 【答案】C 【详解】A．图中保险盒装在零线上，这是错误的，正确接法应将保险盒装在火线上，一旦电路中电流过大，保险丝熔断后能及时断开火线从而保护电路中的用电器，故A正确，不符合题意； B．两孔插座一端接火线另一端应接零线，而图中两孔插座一端接火线另一端接了地线这是错误的接法，故B正确，不符合题意； C．电灯开关安装在零线上，当开关断开时，灯泡与火线仍然时接通的，人在接触灯泡时就容易发生触电，不符合安全用电的常识及要求，故C错误，符合题意； D．三孔插座上端接地，另外两端分别接火线和零线，图中接法正确，而对于有金属外壳的用电器，其金属外壳一定要通过三孔插头接地，以防止用电器外壳带电，从而危及人生安全，故D正确，不符合题意。 故选C。 10．在三相交流电源上按星形接法连接相同的负载1、2、3，如图所示，NN′是中性线．已知负载1上的电压为220 V，电流为 15 A ．现以I表示中性线上的电流，U表示P、Q两点间的电压，则 A．I=" 15" A ，U="440" V B．I=" 45" A ，U="380" V C．I=0，U="440" V D．I=0，U="380" V 【答案】D 【详解】试题分析：由题意可知：每根火线与地线的电压为220V，所以三相交流电线电压（P、Q之间的电压是线电压）为380V，而又因为三个完全相同的电阻．所以流过中性线NN的电流为0．所以四个选项中D选项正确，选项ABC 都错误．故选D． 考点：三相交流电 四、电感及电容在交流电中的应用 11．如图所示，单匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的边以角速度匀速转动，其线圈中感应电动势的峰值为，A1、A2是两只相同灯泡，电路稳定后，它们亮度相同。则（　　）    A．若增大线圈转动角速度，A1比A2更亮 B．若抽去电感器L的铁芯，A2亮度不变 C．若减小电容器C两极板间的距离，A1变暗 D．从图示位置开始计时，线圈上产生的感应电动势大小 【答案】A 【详解】A．若增大线圈转动角速度ω，则交流电的频率增大，电容器容抗减小，电感器感抗增大，所以灯泡A1将比A2更亮，故A正确； B．若抽去电感器L的铁芯，感抗减小，则灯泡A2变亮，故B错误； C．若减小电容器C两极板间的距离，则电容器的电容增大，容抗减小，灯泡A1变亮，故C错误； D．线圈在图示位置为中性面，所以产生的感应电动势大小为，故D错误。 故选A。 12．如图所示，理想变压器原线圈上连接着在水平面内的长直平行金属导轨，导轨之间存在垂直于导轨平面的匀强磁场，金属杆MN垂直放置在导轨上且接触良好。移动变压器副线圈上的滑动触头可改变副线圈匝数，副线圈上接有一只理想交流电压表，滑动变阻器R的总阻值大于定值电阻R0的阻值，线圈L的直流电阻、导轨和金属杆的电阻都忽略不计。现让金属杆以速度的规律在导轨上左右来回运动，运动过程中始终与导轨垂直，两灯A、B都发光。下列说法中正确的是 （　　） A．只增大T，则灯A变暗、灯B变亮 B．当时间时，两灯都亮着，电压表的示数保持不变 C．只将变阻器R的滑片下滑时，通过副线圈的电流减小，电压表的示数变大 D．只增大v0，两灯都变亮，杆MN来回运动的最大距离变大 【答案】ABD 【详解】A．只增大T，即减小频率，电容器的特性：通交流，隔直流，通调频，阻低频，所以灯A变暗；电感的特性：通直流，阻交流，通低频，阻高频，所以灯B变亮，故A正确； B．当时间时，两灯都亮着，电压表的示数为有效值，不变，故B正确； C．只将变阻器R的滑片下滑时，变阻器R阻值最大，通过副线圈的电流减小，电压表的示数不变，故C错误； D．只增大v0，两灯都变亮，根据速度时间图象面积表示位移，所以杆MN来回运动的最大距离变大，故D正确。 故选ABD。 13．“二分频”音箱内有两个不同口径的扬声器，它们的固有频率分别处于高音、低音频段，分别称为高音扬声器和低音扬声器，音箱要将扩音机送来的含有不同频率的混合音频电流按高、低频段分离出来，送往相应的扬声器，以便使电流所携带音频信息按原比例还原成高、低频的机械振动。下图为音箱的简化电路图，高，低频混合电流由a、b端输入，L1和L2是线圈，C1和C2是电容器，则下列说法正确的是（　　） A．C2的作用是阻碍低频电流通过乙扬声器 B．L1的作用是阻碍高频电流通过甲扬声器 C．L2有助于低频电流通过乙扬声器 D．甲扬声器是高音扬声器 【答案】AB 【详解】A．电容器能通高频、阻低频，故的作用是阻碍低频电流通过乙扬声器，故A正确； B．的作用是高频扼流圈，阻碍高频电流通过甲扬声器，故B正确； C．的作用是让低频交流电通过，减弱乙扬声器的低频电流，故C错误； D．高频和低频交流电通入该电路，由于线圈能通低频，阻高频，电容器能通高频，阻低频，所以低频交流电通过甲扬声器，高频交流电通过乙扬声器，故甲扬声器是低音扬声器，故D错误。 故选AB。 14．两个相同的L1和L2，接到如图所示的电路中，灯L1与电容器串联，灯L2与电感线圈串联，当、处接电压最大值、频率为的正弦交流电源时，两灯都发光，且亮度相同。更换一个最大值仍为新的正弦交流电源后，灯L1的亮度高于灯L2的亮度，则新电源的频率（　　） A．频率小于 B．频率大于 C．频率仍为 D．无法判断频率的大小 【答案】B 【详解】当将、接在电压最大值为、频率为的正弦交流电源两极之间时，两只灯泡都发光，且亮度相同；而更换一个最大值仍为的新电源后，灯L1的亮度高于灯L2的亮度，则说明线圈的感抗比电容器的容抗大，那么新电源的频率大于。 故选B。 15．如图所示的电路中，电源为一交流发电机，发电机线圈的电阻忽略不计。若把发电机转子的转速减小一半，并且把电枢线圈的匝数增加一倍，其他条件不变，下列说法正确的是（　　） A．发电机输出电压变小 B．交流电的频率增大 C．L1变亮、L2变暗、L3不变 D．L1变暗，L2不变、L3变亮 【答案】C 【详解】A．根据交流发电机工作时的电动势最大值可知发电机电枢的转速减小一半，减小为原来的一半；同时将把电枢线圈的匝数n增加一倍，则电动势最大值不变，有效值不变，输出电压不变，选项A错误； B．设转速为n，频率为f，则有 可知发电机转子的转速减小一半，频率减小一半，选项B错误； CD．由于频率变小，则与L1串联的电感线圈感抗变小，L1变亮；与L2串联的电容容抗变大，L2变暗；与L3串联的是定值电阻，L3亮度不变，选项C正确，D错误。 故选C。 16．两位同学利用图所示装置做实验，第一位同学使金属棒ab在导轨上做匀速运动，第二位同学使金属棒ab在导轨上做变速运动（导轨处于匀强磁场中），但两位同学对ab棒做的功一样多，若第一位同学做实验时小灯泡消耗的电能为E1，第二位同学做实验时小灯泡消耗的电能为E2，则（　　） A．E1=E2 B．E1>E2 C．E1<E2 D．无法确定 【答案】D 【详解】人通过做功将机械能转化为两部分，一部分是电能被灯泡掉掉了，另一部分是磁场能存储在线圈中，线圈不是耗能元件，只能存储能量，通过线圈的电流越大，存储在线圈中的磁场能越多，依题意，无法确定两次实验电流的大小，无法确定两次实验线圈存储的磁场能的大小，所以无法确定E1和E2的大小。 故选D。 17．某线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，产生了有效值为220V的正弦式交流电，将此交流电接入如图所示的电路中，发现三个完全相同的灯泡亮度均相同。仅使线圈的转速变为原来的倍，则下列说法正确的是（　　） A．交变电流的有效值不变 B．灯泡L1亮度不变 C．三个灯泡中L2最亮 D．电容器有可能被击穿 【答案】C 【详解】线圈的转速变为原来的一半时，则线圈转动的角速度变为原来的一半，感应电动势的有效值随之变为原来的一半，交流电的频率变为原来的一半。相比之前，灯泡L1支路的电阻不变，则根据 则灯泡L1电流减小一半，即L1变暗；灯泡L2支路，根据感抗 自感线圈的感抗减半，则电流为 即灯泡L2电流减小，且减小的幅度小于原来的一半，L2也变暗，但是比L1亮；开始时电容器两端的电压 根据容抗公式 可知当线圈转速变为原来的一半时，电容的容抗变为原来的2倍，电动势变为原来的一半，此时电容器两端的电压 则电容不可能被击穿，根据 灯泡L3亮度减小，且减小的幅度大于原来的一半，即大于灯泡L2上电流减小的幅度，则L2是最亮的。 故选C。 18．如图所示，A，B，C为三个相同的灯泡，a、b、c为与之串联的三个元件，为直流电源，为交流电源.当开关S接“1”时，A、B两灯均正常发光，C灯不亮；当开关S接“2”时，A灯仍正常发光，B灯变暗，C灯正常发光.由此可以判断a、b、c可能分别为（） A．a组件是电阻，b组件是电感器，c组件是电容器 B．a组件是电感器，b组件是电阻，c组件是电容器 C．a组件是电容器，b组件是电感器，c组件是电阻 D．a组件是电阻，b组件是电容器，c组件是电感器 【答案】A 【详解】根据题意,当开关S接“1”直流电源时,A、B两灯均正常发光,C灯不亮; 当接“2”交流电源时,A灯仍正常发光,说明a对交流电和直流电的影响相同,则a为电阻,c为电容器; B灯变暗,说明对交流电的阻碍作用比直流电阻碍作用大,则b为电感器; 由以上的分析可以知道,A正确,BCD错误 故选A 【点睛】电容器的特点是:通交流,隔直流,电感线圈的特点是;通低频阻高频;交流或直流对导体的电阻值没有影响. 19．如图所示电路中，L是一个不计直流电阻的电感线圈，C是电容器，R是电阻，L1、L2、L3是完全相同的小灯泡，S是单刀双掷开关，1接直流电源，2接交流电源，K是单刀单掷开关，下列叙述正确的有（　　） A．开关K闭合，开关S与2接通后，灯L1不发光 B．开关K闭合，开关S与2接通后，只增大电源频率，L1灯变暗，L2灯变亮 C．开关K闭合，开关S与1接通时，灯L1和L2都是逐渐变亮 D．开关K闭合，开关S与1接通，断开开关K，灯L3闪亮一下逐渐熄灭 【答案】D 【详解】A．开关K闭合，开关S与2接通后，因为交流电能够通过电容器，灯L1发光，A错误； B．开关K闭合，开关S与2接通后，根据 只增大电源频率，XL变大，XC变小，L2灯变暗，L1灯变亮，B错误； C．开关K闭合，开关S与1接通时，直流电不能通过电容器，灯L1不亮，由于自感，L2逐渐变亮，C错误； D．开关K闭合，开关S与1接通，因为L是一个不计直流电阻的电感线圈，此时L2的电流I2比L3的电流I3大；断开开关K，由于电感线圈产生自感电动势，并且灯L3的电流由I3突然变为I2，然后电流再逐渐减小，所以L3闪亮一下逐渐熄灭，D正确。 故选D。 试卷第1页，共3页 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $$