专题10 交流电 电磁振荡（期末真题汇编，陕晋宁青专用）（期末真题汇编，陕晋青宁专用）高二物理上学期

专题10 交流电 电磁振荡 4大高频考点概览 考点01 交变电流 考点02 变压器 考点03 远距离输电 考点04 电磁振荡 1．如图甲是交流发电机模型示意图，在匀强磁场中，有一矩形线圈可绕线圈平面内垂直于磁感线的轴匀速转动，产生一正弦交流电的电动势随时间变化的规律如图乙所示。已知发电机线圈内阻，现将图丙所示电路与图甲发电机相连。图丙中，电流表和电压表均为理想交流电表，，，滑动变阻器最大阻值为，将滑动变阻器滑片调至中点，下列说法正确的是（　　）地 城 考点01 线框模型 A．电压表的示数为 B．电流表的示数为1.2A C．若将滑片向上移，电压表示数变小，电流表示数变小 D．若将滑片向下移，电压表示数变小，电流表示数变大 【答案】B 【详解】AB．根据图像可知，交流电的感应电动势的最大值为V，线圈产生的感应电动势的有效值为V 图丙中，外电阻为 由闭合电路的欧姆定律得A 电压表的示数为V 电流表示数为A 故A错误，B正确； CD．若将滑片向上移，电路总电阻增大，总电流减小，由上述分析可知，电压表示数变大，电流表示数变大，同理若将滑片向下移，电路总电阻减小，总电流增大，电压表示数变小，电流表示数变小，故CD错误； 故选B。 2．(24-25高二上·陕西渭南大荔县·期末)如图所示，在光滑水平面上有一边长为L的单匝正方形闭合导线框abcd，处于磁感应强度为B的有界匀强磁场中，其ab边与磁场的边界重合。线框由同种粗细均匀的导线制成，它的总电阻为R。线框平面与磁感线垂直。 (1)若保持线框平面与磁感线垂直，将线框以速度v向右匀速拉出磁场。求此过程中cd边受到的安培力的大小和方向。 (2)若线框固定，已知磁感应强度B的变化率随时间的变化关系为，求导线框中感应电流的的有效值。 【答案】(1)，水平向左 (2) 【详解】（1）将线框以速度v向右匀速拉出磁场，根据法拉第电磁感应定律，可得感应电动势为 根据闭合电路欧姆定律可得电流为 则安培力的大小为 由图可知cd边向右运动切割磁感应线，根据右手定则可知产生顺时针的感应电流，根据左手定则可知安培力方向水平向左。 （2）若线框固定，根据法拉第电磁感应定律，可得感应电动势为 可知感应电动势的最大值为 则感应电动势的有效值为 导线框中感应电流的的有效值 3．(24-25高二上·陕西渭南大荔县·期末)如图所示，匝数匝的矩形线圈，线圈总电阻，边长为，。外电路电阻，匀强磁场磁感应强度的大小。线圈绕垂直于磁感线的轴以角速度匀速转动。试求： (1)线圈产生的感应电动势的最大值； (2)在时间内电阻消耗的电能； (3)从此位置开始转过的过程中，通过电阻R的电荷量q。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）感应电动势的最大值为 （2）感应电动势的有效值为 感应电流的有效值为 1min内上消耗的电能为 （3）从此位置开始转过的过程中，平均感应电动势为 平均电流 通过电阻的电荷量 联立解得 4．(23-24高二上·陕西西安铁一中学·期末)阻值相等的甲、乙两电阻分别接到图（a）和（b）所示的方波交变电压、正弦式交变电压电路中，两种电压的周期和峰值都相等，则甲、乙两电阻的电功率之比为（　　） A．1∶1 B．2∶1 C．1:2 D． 【答案】B 【详解】图a中电压有效值为U0；图b中电压有效值为，则根据 可知，两电阻的电功率之比 故选B。 5．(23-24高二上·陕西渭南大荔县·期末)图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，线圈绕垂直于磁场的水平轴沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示。以下判断正确的是（　　） A．时，线圈位于中性面 B．时，穿过线圈的磁通量的变化率最大 C．时，穿过线圈的磁通量为零 D．发电机线圈转动的角速度为 【答案】BD 【详解】AB．由乙图知，时，交流电有最大值，线圈平面与磁场方向平行，穿过线圈的磁通量的变化率最大，故A错误，B正确； C．时，交流电有最小值，线圈位于中性面，穿过线圈的磁通量最大，故C错误； D．周期 发电机线圈转动的角速度为 故D正确。 故选BD。 6．(23-24高二上·陕西西安·期末)如图所示，面积为0.02m2，内阻不计的100匝矩形线圈ABCD，绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动，转动的角速度为100rad/s，匀强磁场的磁感应强度为。矩形线圈通过滑环与理想变压器相连，触头P可移动，副线圈所接电阻R = 50Ω，电表均为理想交流电表。当线圈平面与磁场方向平行时开始计时，结果可用根号或π表示。求： （1）线圈中感应电动势的最大值； （2）由图示位置转过30°角的过程产生的平均感应电动势； （3）当原、副线圈匝数比为2：1时，电阻R上消耗的功率。 【答案】（1）；（2）；（2）50W 【详解】（1）感应电动势的最大值 Em = nBSω = 100 ×× 0.02 × 100V = 100V （2）线圈转过30°角过程中产生的平均感应电动势 （3）电压表示数为电压的有效值，则 电阻R两端的电压 则电阻R上消耗的功率 7．(23-24高二上·陕西西安·期末)矩形金属线圈共有10匝，绕垂直磁场方向的转轴在匀强磁场中匀速转动，线圈中产生的交流电的电动势e随时间t变化的规律如图所示。下列说法中正确的是（   ） A．此交流电的频率为5Hz B．此交流电电动势的有效值为1V C．t = 0.1s时，线圈平面与磁场方向平行 D．线圈在转动过程中穿过线圈的最大磁通量为 【答案】AD 【详解】A．由题图知，此交流电的周期为0.2s，则频率 故A正确； B．由题图知，此交流电的峰值为1V，则有效值为 故B错误； C．在t = 0.1s时，感应电动势为零，磁通量最大，为中性面位置，故C错误； D．由Em = NBSω可知最大磁通量 故D正确。 故选AD。 8．(23-24高二下·山西二校·期末)如图为交变电流的两种引出方式，图甲采用两滑环引出电流，图乙则采用换向器实现电流的导出，两装置其他部分完全一样．发电机矩形线框匝数为N，面积为S，线框所在位置的磁场可视为匀强磁场，磁感应强度大小为B，线框从图示位置开始以角速度绕轴转动，图中电阻阻值均为R，不计其他电阻，下列说法正确的是（　　） A．两图中图示位置电动势均最大 B．甲图电流表读数等于乙图电表的读数 C．乙图中线框转动一圈，通过电流表的电流方向改变两次 D．两装置线圈转一圈，克服安培力做功均为 【答案】BD 【详解】A．两图中图示位置是中性面位置，此时穿过线框的磁通量最大，但磁通量的变化率为零，根据法拉第电磁感应定律 可知此时线框中的电动势为零，故A错误； BC．电流表测得的是交变电流的有效值，乙图中通过换向器后，电流方向不变，但跟甲图中的电流热效应相同，所以交变电流的有效值相同，电流表读数相等，故B正确，C错误； D．两装置线圈转一圈，克服安培力做功等于回路所产生的焦耳热，均为 式子中 ，， 联立求得 故D正确。 故选BD。 9．(22-23高二上·山西晋城一中教育集团南岭爱物学校·期末)如图所示，某交流发电机内有一边长为L、匝数为N、电阻不计的正方形线圈abcd，在磁感应强度大小为B的匀强磁场中绕转轴OO′以角速度匀速转动，轴OO′垂直于磁场方向。它与理想变压器的原线圈连接，变压器原、副线圈的匝数之比为1：3，二极管的正向电阻为零，反向电阻无穷大，定值电阻R1的阻值为R，滑动变阻器R2的最大阻值也为R，滑动变阻器的滑片P置于正中间，电表均为理想电表。从正方形线圈转到图示位置开始计时，下列判断正确的是（　　）      A．交流发电机的感应电动势的瞬时值表达式为 B．电压表V的示数为 C．电流表A1与电流表A2的示数之比为 D．若将滑动变阻器R2的滑片P向下滑动，滑动变阻器R2消耗的功率一直减小 【答案】BC 【详解】A．从垂直于中性面时开始计时，交流发电机的感应电动势的瞬时值表达式为 故A错误； B．原线圈电动势的有效值为 根据 副线圈电动势的有效值为 根据电流热效应 通过二极管后副线圈电动势的有效值为 电压表V的示数为 故B正确； C．理想变压器输入功率与输出功率相等，可得 电流表A1与电流表A2的示数之比为 故C正确； D．将滑动变阻器R2的滑片P向下滑动，滑动变阻器R2消耗的功率为 将滑动变阻器R2的滑片P向下滑动，增大且小于，故滑动变阻器R2消耗的功率一直增大，故D错误。 故选BC。 10．(23-24高二上·宁夏银川贺兰县第二高级中学·期末)如图所示，匀强磁场的磁感应强度，边长的正方形线圈共200匝，线圈电阻，线圈绕垂直于磁感线的对称轴匀速转动，角速度，外电路连接的两个定值电阻的阻值均为。求： （1）线圈中产生的感应电动势的峰值； （2）交变电压表的示数。 【答案】（1）V；（2）72V 【详解】（1）线圈中产生的感应电动势的峰值为 代入数据解得 V （2）电动势的有效值为 V 设电压表的示数为U，电压表测两电阻并联部分两端电压，并联部分电阻为 则 V 11．(23-24高二上·宁夏银川唐徕中学·期末)一交流电压为，由此表达式可知（　　） A．用交流电压表测该电压t=0时其示数为0V B．t=0时，线圈磁通量为零 C．将该电压加在“100V，100W”的灯泡两端，灯泡的实际功率小于100W D．时，该交流电压的瞬时值为100V 【答案】D 【详解】A．交流电压表的读数是交流电的有效值，则该电压t=0时其示数不为0V，选项A错误； B．t=0时，线圈在中性面位置，此时线圈磁通量最大，选项B错误； C．该交流电的有效值为 则将该电压加在“100V，100W”的灯泡两端，灯泡的实际功率等于100W，选项C错误； D．时，该交流电压的瞬时值为 选项D正确。 故选D。 12．(23-24高二上·宁夏银川唐徕中学·期末)如图所示虚线左侧存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度，矩形线框abcd以为轴匀速转动，角速度是，ad边到轴的距离是L，bc边到轴的距离是2L，ad和bc长度均是L，请画出从图示位置开始计时的一个周期内瞬时感应电动势随时间变化的关系图形，电流以abcda为正方向，并求出感应电动势的有效值。 【答案】见解析 【详解】ad边出磁场前，即前四分之一周期，瞬时感应电动势为 则ad边切割磁感线的瞬时速度为 整理有 根据楞次定律可知，其电流方向为abcda，即为正方向；在接下来二分之一周期则为cb边切割磁感线，其切割的瞬时速度为 瞬时感应电动势为 由楞次定律可知，在四分之一周期到二分之一周期，电流方向为abcda，在二分之一到四分之三周期，电流方向为adcba，最后四分之一周期是ad边切割磁感线，其瞬时电动势同第一个四分之一相同，由楞次定律可知，其电流方向为adcba。综上所述，一个周期内电动势瞬时表达式为，在 在 在 图像为 设线框总电阻为R，由有效值的定义有 解得 13．(23-24高二上·宁夏吴忠中学·期末)在匀强磁场中，一单匝矩形金属线框绕与磁感线垂直的转动轴匀速转动，如图甲所示。产生的交变电动势随时间变化的规律如图乙所示。则下列说法正确的是（    ） A．t=0.01s时穿过线框的磁通量最小 B．如把击穿电压为40V的电容器与金属线框并联，电容器将被击穿 C．该交流电的有效值为 D．从计时时刻开始转过90°过程的平均电动势为 【答案】D 【详解】A．由图乙可知，t=0.01s时感应电动势为零，此时穿过线框的磁通量最大，A错误； B．该交流电的最大值V小于电容器的击穿电压40V，所以电容器不会被击穿，B错误； C．该交流电为正弦式交流电，其有效值为22V，C错误； D．由法拉第电磁感应定律得：从计时时刻开始转过90°过程的平均电动势为 D正确。 故选D。 14．(23-24高二上·宁夏吴忠中学·期末)发电机转子是匝数n=100，边长L=20cm的正方形线圈，其置于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，绕着垂直磁场方向的轴以ω=100π（rad/s）的角速度转动，当转到线圈平面与磁场方向垂直时开始计时。线圈的电阻r=1Ω，外电路电阻R=99Ω。（π=3.14）试求： （1）写出交变电流瞬时值表达式； （2）外电阻上消耗的功率； （3）从计时开始，线圈转过90过程中，通过外电阻的电荷量是多少？ 【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】（1）依题意，交变电流瞬时值表达式可表示为 根据闭合电路欧姆定律可得 又 联立，解得 （2）根据正弦交流电有效值与峰值的关系，可得 外电阻上消耗的功率为 联立，解得 （3）从计时开始，线圈转过90过程中，由法拉第电磁感应定律，可得 根据闭合电路欧姆定律，有 则通过外电阻的电荷量是 又 联立，解得 15．如图甲所示的电路图，理想变压器原线圈接正弦交流电，一定值电阻与二极管（具有单向导电性，正向电阻不计）串联后接在副线圈两端，电阻的阻值为，变压器的原副线圈匝数比为10:1。用一电流传感器测得通过的电流如图乙所示，该电阻两端电压和原线圈两端电压分别为（　　）地 城 考点02 单杆模型 A．， B．， C．， D．， 【答案】D 【详解】设图乙电流有效值为，根据有效值定义可得 解得 则电阻两端电压为 由图乙可知副线圈最大电流为，则副线圈输出电压最大值为 副线圈输出电压有效值为 原线圈两端电压为 故选D。 16．(24-25高二下·陕西榆林横山中学·期末)如图所示，理想变压器与电阻、交流电压表、交流电流表按图甲所示方式连接，已知变压器的原副线圈的匝数比为，电阻，图乙是两端电压随时间变化的图像，。则下列说法中正确的是（　　） A．通过的电流随时间变化的规律是 B．变压器的输入功率为 C．电压表的读数为 D．电流表A的读数为 【答案】BD 【详解】A．通过的电流随时间变化的规律是，选项A错误； B．变压器的输入功率等于输出功率，为，选项B正确； C．电压表的读数为交流电有效值为，选项C错误； D．变压器初级电压 电流表A的读数即初级电流有效值为，选项D正确。 故选BD。 17．(24-25高二下·陕西西安第一中学·期末)如图所示，变压器的输入电压为，可输出电压为、、，匝数为的原线圈输入电压瞬时值的表达式为，单匝线圈绕过铁芯连接交流电压表，电压表的示数为，将阻值为的电阻接在两端时，功率为，下列说法正确的是（    ） A．原线圈的匝数匝 B．间线圈的匝数为480匝 C．间线圈的匝数为240匝 D．间线圈的匝数为960匝 【答案】BC 【详解】A．根据理想变压器的变压规律 解得，故A错误； B．由功率与电压的关系可知，AB两端的电压为 根据理想变压器的变压规律 代入数据解得间线圈的匝数为n2=480匝，故B正确； CD．根据变压器原副线圈电压比等于匝数比，原线圈输入电压220V，可输出的电压有、、，由题图可知匝数为 故AC两端的电压应为72V，BC两端的电压为24V，根据理想变压器的变压规律可知间线圈的匝数为240匝，间线圈的匝数为720匝，故C正确，D错误。 故选BC。 18．(24-25高二下·陕西商洛·期末)在如图甲所示的交流电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比为，电阻，为滑动变阻器。电源电压随时间按正弦规律变化，如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．滑片P向下移动时，电流表示数减小 B．滑片P向上移动时，通过电阻的电流增大 C．当时，电流表的示数为 D．当时，电源的输出功率为 【答案】AD 【详解】A．滑片向下移动时，接入电路的阻值减小，故与并联的总电阻减小，根据等效电阻法 可知减小，故原线圈两端电压减小，副线圈两端电压减小，电流表示数减小，故A正确； B．滑片向上移动时，接入电路的阻值增大，故与并联的总电阻增大，根据等效电阻法 可知增大，原线圈中的电流减小，副线圈中的电流减小，原线圈两端电压增大，副线圈两端电压增大，电流表示数增大，故电阻的电流减小，故B错误； CD．当时，， 故原线圈两端电压 副线圈两端电压 电流表的示数为 原线圈中的电流为，故C错误，D正确。 故选AD。 19．(24-25高二下·陕西汉中·期末)某小型发电站的原理示意图如图所示，矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度绕垂直于磁场方向的固定轴转动，产生的电动势的有效值为110V，矩形线圈通过铜滑环接理想变压器原线圈，副线圈接的定值电阻R＝220Ω，矩形线圈的电阻可以忽略不计。已知理想变压器原、副线圈的匝数比为1∶2，下列说法正确的是（　　） A．线圈位于图示位置时，产生的感应电动势最大 B．变压器原、副线圈中的电流之比为1∶2 C．变压器输入功率、输出功率之比为1∶2 D．电阻R消耗的功率为220W 【答案】AD 【详解】A．线圈位于图示位置时，矩形线圈平面与磁感线平行，穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最大，根据法拉第电磁感应定律可知，此时产生的感应电动势最大，故A正确； B．根据理想变压器原、副线圈的电流比等于匝数比的反比，可知变压器原、副线圈中的电流之比为，故B错误； C．根据理想变压器原理可知，变压器输入功率、输出功率之比为，故C错误； D．根据，解得副线圈两端的电压为 则电阻R消耗的功率为，故D正确。 故选AD。 20．(24-25高二上·陕西渭南韩城·期末)我国高铁技术领先世界，高铁为国人出行提供了极大的便利。如图是某高铁电网为运行的高铁机车（图中用M表示）提供电能的示意图（为定值电阻）。用原、副线圈匝数比为的理想电压互感器对电网电压进行监测，电压表示数为100V。电网经理想变压器降压后。高铁机车运行时，获得的电压为25kV，功率为10000kW。求： (1)电网的电压； (2)电阻的阻值； (3)变压器原线圈回路的电流。 【答案】(1) (2) (3)100A 【详解】（1）原、副线圈匝数比为的理想电压互感器对电网电压进行监测，电压表示数为100V，则有 解得 （2）高铁机车运行时获得的电流为 由欧姆定律可得电阻的阻值为 （3）由理想变压器原、副线圈的电流比与匝数比的关系可得 解得A 21．(24-25高二上·陕西师范大学附属中学·期末)电磁感应研究的是其他形式能转化为电能的特点和规律，其核心是法拉第电磁感应定律和楞次定律。关于涡流、互感、自感、电磁阻尼和电磁驱动，下列说法正确的是（　　） A．真空冶炼炉锅体中的涡流是由恒定磁场产生的 B．互感现象是变压器工作的基础，互感现象说明了磁场具有能量 C．自感现象是特殊的电磁感应现象，同一线圈加铁芯后线圈自感系数不变 D．磁电式仪表线圈的骨架用铝框来做是利用电磁阻尼让摆动的指针快速停下来，微安表在运输时要把正负接线柱短接也是利用电磁阻尼，防止指针摆动过大损坏 【答案】BD 【详解】A．真空冶炼炉锅体中的涡流是由交变的磁场产生的，选项A错误； B．互感现象是变压器工作的基础，互感现象中电能与磁场能发生了转化，说明了磁场具有能量，选项B正确； C．自感现象是特殊的电磁感应现象，同一线圈加铁芯后线圈自感系数变大，选项C错误； D．常用铝框做骨架，当线圈在磁场中转动时，导致铝框的磁通量变化，从而产生感应电流，出现安培阻力，使其很快停止摆动。而塑料做骨架达不到电磁阻尼的作用，这样做的目的是利用涡流，起到电磁阻尼作用，故D正确。 故选BD。 22．(23-24高二下·陕西榆林第十中学·期末)互感器又称仪用变压器，是电流互感器和电压互感器的统称，常用于测量或保护系统。如图所示，、是监测交流高压输电参数的互感器，a、b是交流电压表或交流电流表，若高压输电线间电压为，的原、副线圈匝数比为，交流电压表的示数为，交流电流表的示数为，则下列说法正确的是（　　） A．a是交流电压表，b是交流电流表 B．的原、副线圈匝数比为 C．高压线路输送的电流为 D．高压线路输送的电功率为 【答案】BD 【详解】A．图中的原线圈并联在高压输电线上，的原线圈串联在高压输电线上，可知，为电流互感器，为电压互感器，即a是交流电流表，b是交流电压表，故A错误； B．为电压互感器，根据电压与匝数的关系有 故B正确； C．为电流互感器，根据电流与匝数的关系有 解得 故C错误； D．结合上述，高压线路输送的电功率为 故D正确。 故选BD。 23．(23-24高二下·陕西天一大联考·期末)如图所示的变压器为理想变压器，，两定值电阻的阻值均为R，在原线圈两端接入电压为U的正弦交流电源。若仅用导线连接a、b，变压器原线圈输入的功率为；若仅用导线连接c、d，变压器原线圈输入的功率为；若用导线连接a、c，再用导线连接b、d，变压器原线圈输入的功率为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】根据题意可知 故得出 设原线圈匝数为，故 当用导线连接a、c，再用导线连接b、d时 由题意可知 故 故选C。 24．(23-24高二下·山西临汾部分学校·期末)夏季持续高温，用户用电量激增，用户端电压有所降低。如图所示，a、b端接入电压不变的正弦交流电源，理想降压变压器原线圈与定值电阻r串联，副线圈接有三个阻值均为R的定值电阻，当开关S闭合后，下列说法正确的是（　　） A．变压器的输入电压降低 B．变压器的输入电流减小 C．电阻r消耗的功率不变 D．a、b端的输入功率增加 【答案】AD 【详解】变压器的副线圈的总电阻设为，则变压器可等效为在原线圈电路中接入一个等效电阻，该等效电阻为 其中 解得 ABC．当开关S闭合后，副线圈中并联接入一个电阻后，副线圈的等效电阻减小，即原线圈中的等效电阻减小，根据“串反并同”，可知与串联的定值电阻r的电流、电压、电功率都增大，即变压器的输入电流增大，变压器的输入电压为 电源的电压U不变，定值电阻r的电压增大，所以变压器的输入电压减小，故A正确，BC错误； D．a、b端的输入功率为 电源的电压U不变，定值电阻r的电流增加，所以a、b端的输入功率增加，故D正确。 故选AD。 25．(23-24高三上·山西运城·期末)用电高峰期，电灯往往会变暗，其原理可简化为如下模型。如图，理想变压器的副线圈上通过输电线连接两只相同的灯泡L1和L2，输电线的等效电阻为R，原线圈输入有效值恒定的交流电。当开关S闭合时，下列说法正确的是（    ） A．灯泡L1两端的电压减小 B．原线圈输入功率减小 C．副线圈输出电压减小 D．流过电阻R的电流增大 【答案】AD 【详解】C．根据 原线圈电压和原副线圈匝数比不变，故副线圈输出电压不变，故C错误； AD．开关S闭合后，副线圈总电阻减小，副线圈电压不变，则副线圈的电流增大，即通过电阻R的电流增大，R两端的电压增大，则灯泡L1两端的电压减小，故AD正确； B．副线圈的电压不变，电流增大，副线圈输出功率增大，故原线圈的输入功率增大，故B错误。 故选AD。 26．(23-24高三上·山西太原·期末)如图甲所示，原线圈串联阻值R1 = 70Ω的电阻，副线圈c、d两端连接阻值R2 = 2.5Ω的电阻，a、b两端输入如图乙正弦交流电压，理想变压器原、副线圈匝数之比为4∶1。下列说法正确的是（   ） A．理想电压表的示数为20V B．理想电流表的示数为2A C．若减小电阻R2的阻值，电阻R2两端的电压增大 D．原线圈两端电压的瞬时值表达式可写为u = 80sin100πt(V) 【答案】AB 【详解】AB．设原线圈的输入电压为，则有 根据理想变压器 可得 由理想变压器电压比等于匝数比可得理想变压器原、副线圈匝数比，有 解得理想电压表的示数为20V，理想电流表的示数为2A，故AB正确； C．将变压器与R2看成一个等效电阻，若只减小电阻R₂的阻值，则该等效电阻阻值减小，则原线圈电流增大，根据 可知原线圈的输入电压减小，故副线圈的输出电压减小，电阻R2两端的电压减小，故C错误； D．根据选项B可知，原线圈两端电压的有效值为 U1 = 80V 则原线圈两端电压的瞬时值表达式可写为 u = 80sin100πt(V) 故D错误。 故选AB。 27．(23-24高三上·山西朔州怀仁·期末)如图所示的电路中，变压器为理想变压器，电流表和电压表均为理想电表。三个定值电阻阻值分别为，其中。在两端接电压有效值为的交流电源，开始时开关接触点，现使接触点，下列说法正确的是（　　） A．电流表示数变小 B．电压表示数不变 C．变压器的输出功率一定变大 D．整个电路消耗的功率变大 【答案】A 【详解】A．因为，所以开关从b打到a，接入输出电路的电阻增大，电流减小,所以输入电路的电流也会减小，即电流表示数变小，A正确； B．因为输入电路的电流减小，设电压表两端电压为，则 所以电压表示数增大，B错误； C．变压器的输出功率可能变大，可能变小，C错误； D．整个电路消耗的功率等于U乘以输入电路的电流，电流变小，U不变，所以整个电路消耗的功率变小，D错误； 故选A。 28．(22-23高二上·山西晋城一中教育集团南岭爱物学校·期末)如图所示，理想变压器原线圈接有效值保持不变的正弦交流电压，电压表和电流表均为理想交流电表，RT为负温度系数的热敏电阻（即当温度升高时，阻值减小），为定值电阻，C为电容器，通电后随着RT温度升高，下列说法正确的是（　　）    A．电阻R0两端的电压减小 B．A1表的示数增大，A2表的示数减小 C．变压器的输入功率增大 D．通过R1的电流始终为零 【答案】C 【详解】ABC．根据变压器的原理，输入电压不变，输出电压也不变，即V1和V2的示数不发生变化； 通电后，温度升高，热敏电阻阻值减小，根据欧姆定律，故次级电流电流增大，由此可知初级电流也增大，即A1和A2的示数都增大；根据P=UI可知，变压器的输入功率增大，电阻R0两端的电压增加，故AB错误，C正确； D．根据电容器“通交隔直”的特点可知，R1有电流通过，即通过R1的电流不为零，故D错误。 故选C。 29．风力发电绿色环保、低碳，通过变压器和远距离输电线给用户供电，工作原理如图所示。发电机线圈面积为S、匝数为N匝、电阻不计，处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，线圈绕垂直磁场的水平轴匀速转动，转速为n，其输出端与升压变压器的原线圈相连，输出电压为，升压变压器原、副线圈的匝数比为，输出功率为P，降压变压器的副线圈连接用户，两变压器间的输电线总电阻为R，变压器均为理想变压器。用户端工作电压为。下列说法正确的是（　　）地 城 考点03 双杆模型 A． B．两变压器间输电线上的电流为 C．用户获得的功率为 D．若其他条件不变，只减小，则增大 【答案】D 【详解】A．发电线圈产生的感应电动势最大值为 又 输出电压为 联立，解得 故A错误； B．升压变压器电流为 由 解得两变压器间输电线上的电流为 故B错误； C．输电线上损耗的功率为 用户获得的功率为 联立，解得 故C错误； D．根据 ， 又 ， 联立，解得 若其他条件不变，只减小，则增大，根据 可知 则增大。故D正确。 故选D。 30．(22-23高二上·山西晋城一中教育集团南岭爱物学校·期末)如图所示的是一远距离输电示意图，图中均为理想变压器，输电导线总电阻为R。则下列说法正确的是（　　）    A．输电导线中的电流强度 B．输电导线中损失的功率为P（U2U3）I3 C．用户的用电器增加时，会变小 D．变压器①的输出电流和变压器②的输入电流的关系满足 【答案】ABD 【详解】A．变压器为理想变压器有 输电导线中的电流强度为 故A正确； B．输电线上电流满足 输电导线中损失的功率为 故B正确； C．用户的用电器增加时，变压器②的输出功率增大，变压器②的输出电流增大，根据变压器原副线圈电流与线圈匝数的关系可知，变压器②的输入电流增大，故C错误； D．变压器①的输出电流和变压器②的输入电流都是输电线上的电流，二者相等，故D正确。 故选ABD。 31．(22-23高二下·山西运城·期末)绿色环保低碳出行已经成为一种时尚，新能源汽车越来越受市民的喜爱，正在加速“驶入”百姓家，某家用交流充电桩的供电电路如图所示。已知总电源的输出电压为U1=250V，输电线的总电阻r=20Ω，变压器视为理想变压器，其中升压变压器原副线圈的匝数比为n1：n2=1：8，汽车充电桩的额定电压为U4=220V，额定功率为9.5kW。当汽车以额定电压充电时，下列说法中正确的是（　　）    A．通过输电线的电流为5A B．电源的输出功率为10.5kW C．输电线因发热而损失的功率为输送功率的4% D．降压变压器原、副线圈的匝数之比为100：11 【答案】A 【详解】D．总电源的输出电压为 U1=250V 又 得 当汽车以额定电压充电时，充电电流 又 得 又 得 联立得 解得 故D错误； A． 由 得 通过输电线的电流 故A正确； B．电源的输出功率为 故B错误； C．输电线因发热而损失的功率为输送功率 故C错误。 故选A。 32．(23-24高二下·陕西西安临潼区·期末)为全面推进乡村振兴，某地兴建的小型水电站如图所示。该水电站交流发电机的输出功率，发电机的输出电压，经变压器升压后用总电阻的输电线向远处输电，在用户处的降压变压器输出电压，若升压变压器与降压变压器的匝数比满足。以下说法正确的是（　　） A．发电机输出的电流 B．升压变压器的匝数比 C．输电的效率为88% D．降压变压器输出的电流 【答案】CD 【详解】A．根据电功率公式得发电机输出电流，故A错误； D．根据理想变压器电流与线圈匝数成反比关系， 又， 解得，故D正确； C．降压变压器输出的功率为 输电的效率为，故C正确； B．输电线上损失的功率为 又 解得 其中 则升压变压器的匝数比为，故B错误。 故选CD。 33．(24-25高二下·陕西咸阳·期末)直流特高压输电技术已成为我国“西电东送”战略的技术基础，其输电示意图如图所示。若变压器T1、T2均为理想变压器，T2的匝数之比，直流输电线的总电阻等效为，整流及逆变过程的能量损失不计，交流电的有效值不变。下列说法正确的是（　　） A．图中“500kV”指交流电的最大值 B．直流输电线损失的电压为100kV C．当用户负载增加时，输电线上损失的电压会增大 D．当用户负载增加时，用户端增加的功率大于T1输出端增加的功率 【答案】BC 【详解】A．图中“500kV”没有特殊指明，所以是交流电的有效值，A错误； B．降压变压器原线圈两端电压为 直流输电线损失的电压为 ，B正确； C．当用户负载增加时，降压变压器副线圈电流I4增大； 根据，匝数比不变，降压器变压器原线圈的电流I3增大； 根据，输电线上损失的电压ΔU会增大，C正确； D．当用户负载增加时，用户端的功率P4和输电线上损失的功率P损均增大； T1输出端的功率P2为 当用户负载增加时， 解得 用户端增加的功率ΔP4小于T1输出端增加的功率ΔP2，D错误。 故选BC。 34．(24-25高二上·陕西渭南韩城·期末)特高压输电可使输送中的电能损耗和电压损失大幅降低。我国已成功掌握并实际应用了特高压输电技术。假设从A处采用400kV的超高压向B处输电，输电线上损耗的电功率为，到达B处时电压下降了。在保持A处输送的电功率和输电线电阻都不变的条件下，改用2000kV特高压输电，输电线上损耗的电功率变为，到达B处时电压下降了。不考虑其他因素的影响，则下列判断正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】BC 【详解】导线上的功率损失为 损失的电压 则当输电电压从400kV升到2000kV时，输电线损失的功率变为原来的，即 损失的电压变为原来的，即 故选BC。 35．(24-25高二上·陕西师范大学附属中学·期末)目前困扰5G发展的大难题之一是供电，5G基站单系统功耗为4kW（基站用电器功率），信号覆盖半径约为100km，而在4G时代，基站单系统功耗仅为1kW，信号覆盖半径约为2km。如图所示，某5G基站距离100kV主供电线路一定距离，线路电阻为40Ω，线路损耗功率占总功率的20%（变压器均视为理想变压器）。 (1)求输电线路中的电流； (2)高压变压器原、副线圈的匝数比； 【答案】(1)5A (2)100:1 【详解】（1）由题意可知，总功率为 线路损耗功率为 ΔP=20%P总=5×20%kW=1kW 由 ΔP=I2R 得 I=5A （2）高压变压器副线圈的电压为 由 解得 36．(24-25高二上·陕西西安第八十五中学·期末)某小型发电站发电机输出的交流电压为500V，输出的电功率为50kW，用电阻为的输电线向远处送电，要求输电线上损失功率为输电功率的，则发电站要安装一升压变压器，到达用户再用降压变压器变为220V供用户使用两个变压器均为理想变压器 (1)画出输送电路图，求输电线上的电流。 (2)求升压变压器的原副线圈的匝数之比。 (3)求降压变压器的原副线圈的匝数之比。 【答案】(1)， (2) (3) 【详解】（1）用高压输送时，示意图如下图所示 解得输电线上的电流为 （2）用500V电压输送时， 原线圈上的电流为 根据变压器的电流比与匝数比的关系可知 （3）发电站升压后输电电压 输电线上损失的电压 降压变压器原线圈两端的电压为 降压变化器的匝数比 37．(23-24高二上·陕西西安·期末)我国已投产运行的特高压直流输电工程是目前世界上电压等级最高、输送容量最大、输送距离最远、技术水平最先进的输电工程，输送电功率最大可达1200万千瓦。输电线路流程和数据可简化为如图所示，若直流线路的输电线上损失的功率为，变压与整流等造成的能量损失均不计，直流和交流逆变时有效值不发生改变。当直流线路输电电流为时，下列说法正确的是（    ） A．输送电功率为 B．降压变压器匝数比为 C．直流输电线的总电阻为，损失的电压为 D．若保持输送电功率不变，改用输电，直流输电线上损失的功率为 【答案】C 【详解】A．输送电功率为 故A错误； B．输电导线末端电压为 则降压变压器的匝数比 故B错误； C．输电导线上损失的功率 解得直流输电线的总电阻为 损失的电压为 故C正确； D． 保持输送功率不变，用输电，输电导线上损失的功率 故D错误。 故选C。 38．(22-23高二上·陕西西安鄠邑区·期末)在我国某些边远地区电价过高，农民负担过重，其中客观原因之一是电网陈旧老化。为解决这一问题，近年来已进行农村电网改造。为减小远距离输电的损耗，可采取的措施有（　　） A．提高输电功率 B．减小输电导线的横截面积 C．选用电阻率较小的材料做输电线 D．减小输电电压 【答案】C 【详解】设输电功率为，输电电压为，输电导线电阻为，则远距离输电的损失功率为 又 A．提高输电功率，则损失功率增大，故A错误； B．减小输电导线的横截面积，则输电线电阻增大，损失功率增大，故B错误； C．选用电阻率较小的材料做输电线，则输电线电阻减小，损失功率减小，故C正确； D．减小输电电压，则损失功率增大，故D错误。 故选C。 39．控制无人机的无线电信号产生来自于LC振荡电路。图甲所示为LC振荡电路，是电容器的上极板，规定图甲LC振荡电路中逆时针方向的电流为正，从某时刻起其电流随时间变化的规律如图乙所示，则下列关于该LC电路在段的说法错误的是（　　）地 城 考点04 互感和自感 A．板带负电 B．板的带电量在变小 C．线圈的自感电动势在变小 D．线圈中的磁场能在变小 【答案】D 【详解】AB．由图像知b点时，电路中的电流为零，此时恰好反向充电完成，故b到c的过程中，电容器正在反向放电，此时电流为顺时针方向，则M板带负电，且M板带电量在减小，电容器电场能在减小，线圈L中磁场能在变大，故AB正确，D错误； C．电流的变化率越小，则线圈L的自感电动势越小，段电流的变化率在逐渐减小，则可知线圈L的自感电动势在逐渐减小，故C正确。 由于本题选择错误的，故选D。 40．(23-24高二上·陕西渭南大荔县·期末)电磁波发射电路中的LC电磁振荡电路如图所示，某时刻电路中正形成图示方向的电流，此时电容器的下极板带正电，上极板带负电，下列说法正确的是（　　） A．图示时刻，电容器正在充电 B．图示时刻，电路中的电流正在减小 C．若在线圈中插入铁芯，则发射的电磁波频率将会变小 D．若减少两极板的正对面积，则电容器的电容将会增大 【答案】C 【详解】A．图示时刻，电流方向沿逆时针，电子定向移动方向沿顺时针，下极板得电子，下极板带正电，可知，下极板电荷量减小，电容器正在放电，故A错误； B．根据上述，电容器放电，电场能减小，磁场能在增大，则电路中的电流正在增大，故B错误； C．根据 若在线圈中插入铁芯，自感系数增大，则发射的电磁波频率将会变小，故C正确； D．根据 可知，若减少两极板的正对面积，则电容器的电容将会减小，故D错误。 故选C。 41．(23-24高二上·陕西渭南大荔县·期末)有“中国天眼”美誉的FAST是目前世界最大口径的射电望远镜，它是一种用于接收和研究天体发射的电磁波的特殊装置。下列关于电磁波的说法正确的是（　　） A．电磁波在真空中也能传播 B．电磁波能传播信息，不能传播能量 C．射线的波长比红外线的波长更长 D．麦克斯韦用实验证实了电磁波的存在 【答案】A 【详解】A．电磁波的传播不需要介质，在真空中也能传播，故A项正确； B．电磁波不仅能传播信息，也可以传播能量，故B项错误； C．由电磁波谱可知，红外线的波长比X射线的波长，故C项错误； D．赫兹用实验证实了电磁波的存在，故D项错误。 故选A。 42．(23-24高二上·陕西西安西安工业大学附属中学·期末)下列说法正确的是（    ） A．变化的磁场激发电场，变化的电场激发磁场 B．电磁波和机械波都能传递能量和信息 C．红光的频率低于紫光的频率，在真空中红光的传播速度大于紫光的传播速度 D．若在地球上接收到来自某遥远星球的光波的频率变低，则可判断该星球正在靠近我们 【答案】AB 【详解】A．麦克斯韦电磁场理论：变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，故A正确； B．机械波和电磁波都是波，都能传递能量和信息，故B正确； C．红光的频率低于紫光的频率，在真空中红光的传播速度等于紫光的传播速度，都等于光速，故C错误； D．根据多普勒效应，若在地球上接收到来自某遥远星球的光波的频率变低，则可判断该星球正在离我们远去，故D错误。 故选AB。 43．(23-24高二上·陕西咸阳·期末)在物理学发展过程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明发展的进程。以下说法正确的是（　　） A．爱因斯坦提出了能量子假说 B．法拉第发现了电磁感应现象 C．库仑通过实验测得了最小电荷量 D．麦克斯韦通过实验捕捉到了电磁波 【答案】B 【详解】A．普朗克提出了能量子假说，故A错误； B．法拉第发现了电磁感应现象，故B正确； C．密立根通过油滴实验测得了最小电荷量，故C错误； D．赫兹通过实验捕捉到了电磁波，故D错误。 故选B。 44．(23-24高二上·陕西西安·期末)过强的电磁辐射对人体有害，影响人的身心健康。根据有关规定，工作人员所在处的电磁辐射强度（单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量）不得超过。如果一个人距离无线电发射器为远的位置，为了保证此人的安全，则要求该无线电发射器的电磁辐射的功率最大不得超过（计算时，可以将该无线电发射器视为发出球面电磁波的波源，球体的体积公式为，球体表面积公式为）（    ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】人距离无线电发射器为10m远，要使电磁辐射强度(单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量)不得超过，则有 解得 因此该无线电发射器的电磁辐射的功率最大不得超过628W。 故选A。 45．(23-24高二上·陕西西安·期末)下列表述正确的是（    ） A．赫兹建立了经典电磁场理论，并预言了电磁波的存在 B．均匀变化的磁场可以在周围空间产生均匀变化的电场 C．电磁波传播不需要介质，频率越高的电磁波，在真空中的波长越短 D．交流发电机的线圈转动一周经过中性面一次，经过中性面时电流的方向会改变 【答案】C 【详解】A．麦克斯韦建立了经典电磁场理论，并预言了电磁波的存在，故A错误； B．均匀变化的磁场可以在周围空间产生稳定的电场，故B错误； C．电磁波传播不需要介质，频率越高的电磁波，在真空中的波长越短，故C正确； D．交流发电机的线圈转动一周经过中性面两次，经过中性面时电流的方向会改变，故D错误。 故选C。 46．(23-24高二上·陕西榆林·期末)关于下列四幅图的说法中，正确的是（　　） A．图甲中，赫兹引入了能量子这一概念，首次提出了能量量子化的思想 B．图乙中，环形电流周围的磁场分布情况可用左手定则判断 C．图丙中，当线框向右匀速运动时，线框中的磁通量减小，线框中产生感应电流 D．图丁中，频率越大的电磁波在真空中的传播速度越大 【答案】C 【详解】A．图甲中，普朗克引入了能量子这一概念，首次提出了能量量子化的思想，故A错误； B．图乙中，环形电流周围的磁场分布情况可用安培定则判断，左手定则是用来判断安培力和洛伦兹力的，故B错误； C．根据法拉第电磁感应定律可知，图丙中，当线框向右匀速运动时，线框中的磁通量减小，线框中产生感应电流，故C正确； D．图丁中，电磁波在真空中的传播速度相同，都等于光速，与电磁波的频率无关，故D错误。 故选C。 47．(24-25高二上·山西名校联考·期末)有源相控阵雷达的辐射器如图所示，每个辐射器都配装有一个发射/接收组件，每个组件都能自己产生、接收微波。关于电磁波，下列说法正确的是（    ） A．X射线的波长比微波的波长更长 B．遥控器都是利用紫外线工作的 C．红外线的频率比紫外线的频率小 D．电磁波中，紫外线的热效应最显著 【答案】C 【详解】A．微波的波长比X射线的波长长，故A错误； B．遥控器都是利用红外线工作的，故B错误； C．红外线的频率比紫外线的频率小，故C正确； D．电磁波中，红外线比紫外线的热效应显著，故D错误； 故选C。 48．(23-24高二上·山西大同·期末)以下有关电场和磁场的说法正确的是（　　） A．试探电荷在电场中某处受到的电场力越大，则该处的电场强度一定越大 B．电场强度的定义和磁感应强度的定义都用到了比值定义法 C．变化的电场一定产生变化的磁场 D．一段电流元在磁场中受力越大，则该处的磁感应强度越大 【答案】B 【详解】A．根据电场强度的定义式 电场强度等于单位电荷在该处受到的电场力，不能用试探电荷受到的电场力直接来表示电场强度的大小，故A错误； B．电场强度和磁感应强度的定义都用到了比值定义法，故B正确； C．变化的电场一定产生磁场，但不一定产生变化的磁场，故C错误； D．一段电流元在磁场中受力大小与其放置方向有关，故D错误。 故选B。 / 学科网（北京）股份有限公司 $函学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 专题10交流电电磁振荡 ☆4大高频考点概览 考点01交变电流 考点02变压器 考点03远距离输电 考点04电磁振荡 目目 考点01 线框模型 1,如图甲是交流发电机模型示意图，在匀强磁场中，有一矩形线圈可绕线圈平面内垂直于磁感线的轴 O0'匀速转动，产生一正弦交流电的电动势随时间变化的规律如图乙所示。已知发电机线圈内阻r=12 ，现将图丙所示电路与图甲发电机相连。图丙中，电流表和电压表均为理想交流电表，R=32, R=R=102,滑动变阻器R4最大阻值为102，将滑动变阻器滑片调至中点，下列说法正确的是( e/v 20√2 接 0.2 0.4 t/s 机 -20√2 甲 乙 丙 A.电压表的示数为18√2V B.电流表的示数为1.2A C.若将滑片向上移，电压表示数变小，电流表示数变小 D,若将滑片向下移，电压表示数变小，电流表示数变大 2.(2425高二上·陕西渭南大荔县·期末)如图所示，在光滑水平面上有一边长为L的单匝正方形闭合导线框 abcd,处于磁感应强度为B的有界匀强磁场中，其ab边与磁场的边界重合。线框由同种粗细均匀的导 线制成，它的总电阻为R。线框平面与磁感线垂直。 1/17 学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 ××L× X i b XXX L X Bx x XX ×××1 (I)若保持线框平面与磁感线垂直，将线框以速度v向右匀速拉出磁场。求此过程中cd边受到的安培力 的大小和方向。 (②若线框固定，已灯碳感应强度B的变化幸随时间的变化关系为 B =ksinot,求导线框中感应电 流的的有效值。 3.(24-25高二上陕西渭南大荔县·期末)如图所示，匝数N=50匝的矩形线圈，线圈总电阻r=12,边长为 ab=30cm,ad=20cm。外电路电阻R=92,匀强磁场磁感应强度的大小B=0.4T。线圈绕垂直于磁 感线的OO'轴以角速度o=50rad/s匀速转动。试求： a (1)线圈产生的感应电动势的最大值； (2)在时间t=1min内电阻R消耗的电能(x2≈10)： (③)从此位置开始转过无的过程中，通过电阻R的电荷量q。 4.(23-24高二上·陕西西安铁一中学.期末)阻值相等的甲、乙两电阻分别接到图(a)和(b)所示的方波交 变电压、正弦式交变电压电路中，两种电压的周期和峰值都相等，则甲、乙两电阻的电功率之比为( 2/17 函学科网 www.zxxk com 让教与学更高效 U Uo 37 Uo -Uo (a) (b) A.1:1 B.2:1 C.1:2 D.V2:1 5.(23-24高二上·陕西渭南大荔县·期末)图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水 平方向的匀强磁场，线圈绕垂直于磁场的水平轴OO沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时， 产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示。以下判断正确的是() i/A 10W2 N 2 t/10-2s) R E -10W2 甲 乙 A.t=0时，线圈位于中性面 B.t=0时，穿过线圈的磁通量的变化率最大 C.t=0.005s时，穿过线圈的磁通量为零 D.发电机线圈转动的角速度为l00πrad/s 6.(23-24高二上陕西西安期末)如图所示，面积为0.02m2,内阻不计的100匝矩形线圈ABCD,绕垂直于 磁场的轴O0匀速转动，转动的角速度为100ads,匀强磁场的磁感应强度为V2T。矩形线圈通过滑 2 环与理想变压器相连，触头P可移动，副线圈所接电阻R=502,电表均为理想交流电表。当线圈平面 与磁场方向平行时开始计时，结果可用根号或元表示。求： (1)线圈中感应电动势的最大值； (2)由图示位置转过30°角的过程产生的平均感应电动势； (3)当原、副线圈匝数比为2：1时，电阻R上消耗的功率。 3/17 学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 7.(23-24高二上·陕西西安期末)矩形金属线圈共有10匝，绕垂直磁场方向的转轴在匀强磁场中匀速转动 ,线圈中产生的交流电的电动势随时间t变化的规律如图所示。下列说法中正确的是() 个eV 0 0 020.3t/s A.此交流电的频率为5H☑ B.此交流电电动势的有效值为1V C,t=0.1s时，线圈平面与磁场方向平行 D,线圈在转动过程中穿过线图的最大磁通量为00元W6 8.(23-24高二下·山西二校期末)如图为交变电流的两种引出方式，图甲采用两滑环引出电流，图乙则采用 换向器实现电流的导出，两装置其他部分完全一样.发电机矩形线框匝数为N,面积为S,线框所在位 置的磁场可视为匀强磁场，磁感应强度大小为B,线框从图示位置开始以角速度ω绕轴转动，图中电阻 阻值均为R,不计其他电阻，下列说法正确的是() A 0 甲 A.两图中图示位置电动势均最大 B,甲图电流表读数等于乙图电表的读数 C,乙图中线框转动一圈，通过电流表的电流方向改变两次 D.两装置线圈转一圈，克服安培力做功均为VBS@ R 9.(22-23高二上·山西晋城一中教育集团南岭爱物学校期末)如图所示，某交流发电机内有一边长为L、匝 数为N、电阻不计的正方形线圈abcd,在磁感应强度大小为B的匀强磁场中绕转轴OO以角速度o匀速 转动，轴OO垂直于磁场方向。它与理想变压器的原线圈连接，变压器原、副线圈的匝数之比为1：3 ，二极管的正向电阻为零，反向电阻无穷大，定值电阻R,的阻值为R,滑动变阻器R2的最大阻值也为 R,滑动变阻器的滑片P置于正中间，电表均为理想电表。从正方形线圈转到图示位置开始计时，下列 判断正确的是() 4/17 学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 R A,交流发电机的感应电动势的瞬时值表达式为e=NB@Lsin@t B.电压表V的示数为BoL 2 C.电流表A1与电流表A2的示数之比为3：√2 D,若将滑动变阻器R2的滑片P向下滑动，滑动变阻器R2消耗的功率一直减小 10.(23-24高二上·宁夏银川贺兰县第二高级中学期末)如图所示，匀强磁场的磁感应强度B=0.5T,边长 L=30cm的正方形线圈abcd共200匝，线圈电阻r=32,线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO'匀速转 动，角速度o=20v2rd/s,外电路连接的两个定值电阻的阻值均为R=4。求： (1)线圈中产生的感应电动势的峰值； (2)交变电压表的示数。 d B b 11.(23-24高二上.宁夏银川唐徕中学.期末)一交流电压为u=100N2sin(100πt)V,由此表达式可知( A,用交流电压表测该电压仁0时其示数为0V B.仁0时，线圈磁通量为零 C.将该电压加在“100V,100W的灯泡两端，灯泡的实际功率小于100W D.t=-1 05时，该交流电压的瞬时值为100V 12.(23-24高二上宁夏银川唐徕中学期末)如图所示虚线OO'左侧存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应 强度B=。,矩形线框abd以00为轴匀速转动，角速度是0，ad边到0'轴的距离是L,bc边 5/17 函学科网 www.zxxk com 让教与学更高效 到轴Oo'的距离是2L,ad和bc长度均是L,请画出从图示位置开始计时的一个周期内瞬时感应电动 势随时间变化的关系图形，电流以abeda为正方向，并求出感应电动势的有效值。 ××X 5 13.(23-24高二上·宁夏吴忠中学期末)在匀强磁场中，一单匝矩形金属线框绕与磁感线垂直的转动轴匀速 转动，如图甲所示。产生的交变电动势随时间变化的规律如图乙所示。则下列说法正确的是() e/V 222 t/×102g -22√2 甲 A,仁0.01s时穿过线框的磁通量最小 B.如把击穿电压为40V的电容器与金属线框并联，电容器将被击穿 C.该交流电的有效值为22、2V D.从计时时刻开始转过90°过程的平均电动势为45V π 14.(23-24高二上.宁夏吴忠中学.期末)发电机转子是匝数n=100,边长L=20cm的正方形线圈，其置于磁感 应强度B=0.5T的匀强磁场中，绕着垂直磁场方向的轴以o=100π(rd/s)的角速度转动，当转到线圈 平面与磁场方向垂直时开始计时。线圈的电阻=12，外电路电阻R=992。(π=3.14)试求： (1)写出交变电流瞬时值表达式； (2)外电阻上消耗的功率： (3)从计时开始，线圈转过90°过程中，通过外电阻的电荷量是多少？ 目目 考点02 单杆模型 15.如图甲所示的电路图，理想变压器原线圈接正弦交流电，一定值电阻R与二极管（具有单向导电 性，正向电阻不计)串联后接在副线圈两端，电阻R的阻值为42，变压器的原副线圈匝数比为10：1 。用一电流传感器测得通过R的电流如图乙所示，该电阻R两端电压和原线圈两端电压分别为( 6/17 学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 iA 0.010.02 0.03i/s 乙 A.20V,200VB.10V,200V C.10V2V,100N2VD.10V,100N2V 16.(24-25高二下·陕西榆林横山中学期末)如图所示，理想变压器与电阻R、交流电压表V、交流电流表 A按图甲所示方式连接，已知变压器的原副线圈的匝数比为n:n,=10:1,电阻R=l02,图乙是R两 端电压U随时间t变化的图像，Um=20V2V。则下列说法中正确的是(） n1< 2(V 2 t×102s 甲 乙 A,通过R的电流IR随时间t变化的规律是IR=2cosl00πt(A) B,变压器的输入功率为40W C.电压表V的读数为20√2V D.电流表A的读数为0.20A 17.(24-25高二下·陕西西安第一中学，期末)如图所示，变压器的输入电压为220V,可输出电压为24V、 48V、72V,匝数为n,的原线圈输入电压瞬时值的表达式为u=Usin(100πt),单匝线圈绕过铁芯连 接交流电压表，电压表的示数为0.1V,将阻值为482的电阻R接在AB两端时，功率为48W,下列 说法正确的是() o 4 A.原线圈的匝数n=220匝 B.AB间线圈的匝数为480匝 C.BC间线圈的匝数为240匝 D.AC间线圈的匝数为960匝 7/17 函学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 18,(24-25高二下陕西商洛期末)在如图甲所示的交流电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比为2：1，电 阻R,=R,=42,R,为滑动变阻器。电源电压随时间t按正弦规律变化，如图乙所示。下列说法正确 的是() 24√2 R 6t×102s) A -24W2 甲 A,滑片P向下移动时，电流表示数减小 B,滑片P向上移动时，通过电阻R的电流增大 C.当R3=42时，电流表的示数为4A D.当R3=42时，电源的输出功率为48W 19.(2425高二下·陕西汉中期末)某小型发电站的原理示意图如图所示，矩形线圈在匀强磁场中以恒定的 角速度绕垂直于磁场方向的固定轴OO'转动，产生的电动势的有效值为110V,矩形线圈通过铜滑环 接理想变压器原线圈，副线圈接的定值电阻R=2202,矩形线圈的电阻可以忽略不计。已知理想变压 器原、副线圈的匝数比为1：2，下列说法正确的是() 01 n2 0 R A,线圈位于图示位置时，产生的感应电动势最大B.变压器原、副线圈中的电流之比为1：2 C.变压器输入功率、输出功率之比为1：2D.电阻R消耗的功率为220W 20.(24-25高二上·陕西渭南韩城期末)我国高铁技术领先世界，高铁为国人出行提供了极大的便利。如图 是某高铁电网为运行的高铁机车（图中用M表示）提供电能的示意图(R,为定值电阻)。用原、副 线圈匝数比为1100：1的理想电压互感器对电网电压进行监测，电压表示数为100V。电网经理想变压 器降压后U,=27.5kV。高铁机车运行时，获得的电压为25kV,功率为10000kW。求： 8/17 学科网 www.zxxk com 让教与学更高效 电 M 高铁机 电压 的的的 变压器 互感器 女 (1)电网的电压U; (2)电阻R,的阻值； (3)变压器原线圈回路的电流11。 21.(24-25高二上·陕西师范大学附属中学期末)电磁感应研究的是其他形式能转化为电能的特点和规律， 其核心是法拉第电磁感应定律和楞次定律。关于涡流、互感、自感、电磁阻尼和电磁驱动，下列说法 正确的是() A,真空冶炼炉锅体中的涡流是由恒定磁场产生的 B.互感现象是变压器工作的基础，互感现象说明了磁场具有能量 C.自感现象是特殊的电磁感应现象，同一线圈加铁芯后线圈自感系数不变 D.磁电式仪表线圈的骨架用铝框来做是利用电磁阻尼让摆动的指针快速停下来，微安表在运输时要 把正负接线柱短接也是利用电磁阻尼，防止指针摆动过大损坏 22.(23-24高二下·陕西榆林第十中学：期末)互感器又称仪用变压器，是电流互感器和电压互感器的统称， 常用于测量或保护系统。如图所示，T、T是监测交流高压输电参数的互感器，、b是交流电压表或 交流电流表，若高压输电线间电压为220kV,T,的原、副线圈匝数比为1：20，交流电压表的示数为 200V,交流电流表的示数为2A,则下列说法正确的是() 交流高压输电线 A,a是交流电压表，b是交流电流表 B.T的原、副线圈匝数比为1100：1 C.高压线路输送的电流为20A 9/17 命学科网 www.zxxk com 让教与学更高效 D.高压线路输送的电功率为8.8×10kW 23.2324药二下快西天一大联考期未利如图所示的变压器为理想变压器。-片，两定值电阻的阻值均 为R,在原线圈两端接入电压为U的正弦交流电源。若仅用导线连接α、b,变压器原线圈输入的功率 为P;若仅用导线连接c、d,变压器原线圈输入的功率为}P;若用导线连接a、c,再用导线连接b 、d,变压器原线圈输入的功率为() ● U A.ip B.3p C.9p 8 24,(23-24高二下·山西临汾部分学校·期末)夏季持续高温，用户用电量激增，用户端电压有所降低。如图 所示，α、b端接入电压不变的正弦交流电源，理想降压变压器原线圈与定值电阻r串联，副线圈接有 三个阻值均为R的定值电阻，当开关S闭合后，下列说法正确的是() a o 非 A,变压器的输入电压降低 B,变压器的输入电流减小 C.电阻r消耗的功率不变 D.a、b端的输入功率增加 25,(23-24高三上山西运城期末)用电高峰期，电灯往往会变暗，其原理可简化为如下模型。如图，理想 变压器的副线圈上通过输电线连接两只相同的灯泡L1和L2,输电线的等效电阻为R,原线圈输入有效 值恒定的交流电。当开关S闭合时，下列说法正确的是() A,灯泡L两端的电压减小 B.原线圈输入功率减小 C.副线圈输出电压减小 10/17