高三物理二轮复习 专题辅导与应用 强化练10 直流电 交流电 变压器与远距离输电.doc

强化练 10直流电交流电变压器与远距离输电对应学生用书 第176页1(2015盐城检测，5)在如图(a)所示的电路中，r1为定值电阻，r2为滑动变阻器。闭合电键s，将滑动变阻器的滑动触头p从最右端滑到最左端，两个电压表(内阻极大)的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图(b)所示则导学号：82460525()a图线甲是电压表v1示数随电流变化的图线b电源内电阻的阻值为10c电源的电动势是4vd滑动变阻器r2的最大功率为0.9w解析：a.当滑片向左端滑动时，接入电路中的电阻减小，电路中的总电阻减小，由i可知，电路中的电流增大，r、r1两端的电压增大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，r2两端的电压减小，即电压表v2示数减小，由图象可知，甲表示电压表的示数随电流的增大而减小，表示的是电压表v2示数随电流变化的图线，故a错误；bc.当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，r1与r串联，电路中的电流最大，由图象可知， r1两端的电压u13v，电路中的电流i10.6a，则电阻r1的阻值：r15，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压：uu1i1r3v0.6ar，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，三电阻串联，由图象可知，r1两端的电压u11v，r2两端的电压u24v，电路中的电流i20.2a，滑动变阻器的最大阻值：r220，则电源的电压：uu1u2i2r1v4v0.2ar ，由可得，r5，u6v，故b、c错误；d.电路中的电流：i，滑动变阻器消耗的电功率：p2i2r22r2，当r210时，滑动变阻器消耗的电功率最大，则p2m0.9w，故d正确答案：d2(2015潍坊二模，17)如图所示，为交流发电机、理想变压器和灯泡连成的电路，灯泡的额定电压为u0，电阻为r.当发电机线圈的转速为n时，灯泡正常发光，此时电压表示数为u，图中线圈处于中性面位置，并以此作为计时开始，则有导学号：82460526()a变压器输入电压的瞬时值是uusin 2ntb变压器输入电压的瞬时值是uusin 2ntc电流表的示数是d电流表的示数是解析：ab.线圈以较大的转速n匀速转动时，2n，电压表示数u为有效值，所以变压器输入电压的瞬时值为：uusin 2nt，故a错误，b正确；cd.理想变压器的输入功率和输出功率相等，灯泡正常发光时电功率为p，所以输入功率为p，电流表的示数是：i，故c正确，d错误答案：bc3(2015宝鸡三检，21)如图所示，电阻不计的金属导轨pq、mn水平平行放置，间距为l，导轨的p、m端接到匝数比为n1：n21：2的理想变压器的原线圈两端，变压器的副线圈接有阻值为r的电阻在两导轨间x0区域有垂直导轨平面的磁场，磁场的磁感应强度bb0sin2kx，一阻值不计的导体棒ab垂直导轨放置且与导轨接触良好开始时导体棒处于x0处，从t0时刻起，导体棒ab在沿x正方向的力f作用下做速度为v的匀速运动，则导学号：82460527()a导体棒ab中产生的交变电流的频率为kvb交流电压表的示数为2b0lvc交流电流表的示数为d在t时间内力f做的功为解析:a.由bb0sin 2kx可得：fk，导体棒ab切割磁感线，产生感应电动势：eblv，即：eb0lvsin 2kvt，则产生的交变电流的频率为kv，故a正确；b.由eb0lvsin 2kvt可知，原线圈所加交变电流的有效值为u1，由得：u2u1，即u2，故b错误；c.因u2，则i2，由得：i1i2，故c错误；d.依据能量守恒定律，得：wfqrw安，即：wfirtf安 vt，故d正确答案：ad4(2015青岛统一检测，18)如图所示，匝数为10匝的矩形线框处在磁感应强度bt的匀强磁场中，绕垂直磁场的轴以恒定角速度10 rad/s在匀强磁场中转动，线框电阻不计，面积为0.4 m2，线框通过滑环与一理想自耦变压器的原线圈相连，副线圈接有一只灯泡l(4w,100)和滑动变阻器，已知图示状况下灯泡正常发光，电流表视为理想电表，则下列说法正确的是导学号：82460528()a此时原副线圈的匝数比为21b此时电流表的示数为0.4ac若将自耦变压器触头向下滑动，灯泡会变暗d若将滑动变阻器滑片向上移动，则电流表示数增大解析:a.输入电压的最大值为：umnbs100.410 v40v，变压器输入电压的有效值为：u1v40v，开关闭合时两灯泡均正常发光，所以u2v20v，此时原副线圈的匝数比为：，故a正确；b.由欧姆定律得：i2a0.2a，根据得：此时电流表的示数为：i10.2a0.1a，故b错误；c.若将自耦变压器触头向下滑动，副线圈匝数变小，根据可知输出电压减小，所以灯泡变暗，故c正确；d.若将自耦变压器触头向上滑动，副线圈匝数变大，根据可知输出电压增大，p1p2，又p1u1i1，可知电流表示数增大，故d正确答案：acd5(2015苏锡常镇四市二调，2)如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为101，输入电压u311sin(100t)v，l1和l2灯泡都正常发光，两电表可视为理想交流电表则导学号：82460529()a该交流电的频率为100 hzb电压表的示数为31.1 v c若将变阻器的滑片p向上滑动，则电流表的示数将变大d若将变阻器的滑片p向上滑动，则灯泡l1将变暗、灯泡l2将变亮解析：a.根据输入电压的表达式可知输入的交流电的频率为f50 hz，故a错误；b.电压表测量的为输出电压的有效值，根据，可知输出电压u2u1v22 v，故b错误；c.在变压器的原、副线圈一定的基础上，输入电压决定输出电压，本题中，输出电压一定，当p向上移动时，会使负载电阻减小，电流增大，据可知，原电流增大d.在变压器的原、副线圈一定的基础上，输入电压决定输出电压，本题中，输出电压一定，l1两端电压恒定，亮度不变，p上移，电阻减小，所以l2电压增大，亮度变亮答案：c6(2015菏泽二模，16)如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为51，原线圈输入如图乙所示的电压，副线圈接火灾报警系统(报警器未画出)，电压表和电流表均为理想电表，r0为定值电阻，r为半导体热敏电阻(其阻值随温度的升高而减小)下列说法中正确的是导学号：82460530()a图乙中电压的有效值为110 vb电压表的示数为44 vcr处出现火警时，电流表示数减小dr处出现火警时，电阻r0消耗的电功率增大解析：a.根据电流的热效应可得：t，代入数据得图乙中电压的有效值为110v，故a错误；b.变压器原、副线圈中的电压与匝数成正比，所以变压器原、副线圈中的电压之比是51，电压表的示数为22v，故b错误；c.r处温度升高时，阻值减小，由于电压不变，所以出现火警时电流表示数增大，故c错误；d.由c选项知出现火警时，电路中电流增大，故电阻r0消耗的电功率增大，所以d正确答案：d7(2015西安交大附中三模，19)如图所示，光滑的长直金属杆上套两个金属环与一个完整正弦图象的金属导线ab连接，其余部分未与杆接触。杆电阻不计，导线电阻为r，ab间距离为2l，导线组成的正弦图形顶部或底部到杆距离都是d，在导线和杆平面内有一有界匀强磁场区域，磁场的宽度为l，磁感强度为b，现在外力f作用下导线沿杆以恒定的速度v向右运动，t0时刻导线从o点进入磁场，直到全部穿过的过程中，产生的感生电流或外力f所做的功为导学号：82460532()a非正弦交变电流b正弦交变电流c外力做功为 d外力做功为解析：金属导线在磁场中运动时，产生的电动势为：ebvy，y为导线切割磁感线的有效长度，在导线运动的过程中， y随时间的变化为：ydsin dsin dsin t，则导线从开始向右运动到l的过程中(如图)有：e1bvybvdsin bvdsin t则此过程中电动势的最大值为：e1maxbvd，此过程中电动势的有效值为：e1，导线从l向右运动到2l的过程中(如图)有：e22bvy2bvdsin 2bvdsin t即：e2max2bvd，所以：e22e1 导线从2l向右运动到3l的过程与导线从开始向右运动l的过程相同(如图)，则在这三段中运动的时间各为t，t，在整个过程中产生的内能为：q，解得：q 因导线在拉力f的作用下匀速运动，所以拉力f所做的功全部转化为内能，即：wq 由以上分析可知，电流不按正弦规律变化，不是正弦式电流，故a、c正确，b、d错误答案：ac8(2015广东七校三联，14)如图所示，甲是远距离输电线路的示意图，乙是发电机输出电压随时间变化的图象，则导学号：82460533()a用户用电器上交流电的频率是100 hzb发电机输出交流电的电压有效值是500 vc输电线的电流只由降压变压器原副线圈的匝数比决定d当用户用电器的总电阻增大时，输电线上损失的功率减小解析：a.发电机的输出电压随时间变化的关