某创新设计二轮复习之专题知能突破-恒定电流与交变电流能力提升

第一篇 专题知能突破专题五 恒定电流与交变电流1．如图5－14为某小型水电站的电能输送示意图，A为升压变压器，其输入功率为P，输1出功率为P，输出电压为U；B为降压变压器，其输入功率为P，输入电压为U.A、B2 2 3 3均为理想变压器，输电线的总电阻为r，则下列关系式正确的是( )图5－14A．P>PB．P＝P1223C．U>UD．U＝U2323解析：由变压器原理知，P＝P＝P＋P＝P＋P，U＝U＋U，选C.123423答案：C如图5－15是横截面积、长度均相同的甲、乙两根电阻丝的I－R图象．现将甲、乙串联后接入电路中，则( )A．甲电阻丝两端的电压比乙电阻丝两端的电压小B．甲电阻丝的电阻率比乙电阻丝的电阻率小

图5－15C．在相同时间，电流通过乙电阻丝产生的焦耳热少D．甲电阻丝消耗的电功率比乙电阻丝消耗的电功率小解析：若将两电阻丝串联接入电路中，由于通过两电阻丝的电流相同，由图象可知，此时甲的电阻大于乙的电阻，所以甲电阻丝两端的电压比乙电阻丝两端的电压大，A错误；由于两电阻丝的横截面积、长度均相同，故甲电阻丝的电阻率比乙电阻丝的电阻率大，B错误；由Q＝I2Rt可知，在相同时间，电流通过乙电阻丝产生的焦耳热少，C正确；由P＝I2R可知D错误．答案：C3.如图5－16所示，C为两极板水平放置的平行板电容器，闭合开关S，当滑动变阻器R、R的滑片处于各自的中点位置时，悬在电容器C两极板间12的带电尘埃P恰好处于静止状态．要使尘埃P向下加速运动，下列方法中图5－16可行的是()A．把R的滑片向左移动2B．把R的滑片向右移动2C．把R的滑片向左移动1D．把开关S断开解析：考查电路的串并联知识．要使尘埃向下加速运动，必须减小电场力，即减小板间电压．由于滑动变阻器R处于断路，调节不会有效果，C错；电容器两板间电压等于滑1动变阻器R滑片左边部分的电压，因此要把R的滑片向左移动，A对，B错；断开开关2 2S时，电容器的电压等于电源的电动势，板间电压会增大，D错．答案：A4．如图5－17甲所示，理想变压器原线圈接图5－17乙所示的正弦交流电，副线圈与理想电压表、理想电流表、热敏电阻R(阻值随温度的升高而减小)及定值电阻R组成闭合电t 1路．则以下判断正确的是( )5－17A．变压器原线圈中交流电压u的表达式u＝362sin100πt(V)B．R处温度升高时，R消耗的功率变大t tC．R处温度升高时，变压器的输入功率变大tD．R处温度升高时，电压表和电流表的示数均变大t答案：AC5．(2010·单科，7)在如图5－18所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变．随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有( )5－18A．升压变压器的输出电压增大B．降压变压器的输出电压增大C．输电线上损耗的功率增大D．输电线上损耗的功率占总功率的比例增大解析：升压变压器的输出电压由电源电压及匝数比决定，输出功率变大时升压变压器的P输出电压不变，A项错误．由I＝U可知当输出功率增大时输出电流增大．由U＝IR及损P＝I2R可知U及P均增大，故C项正确．当U增大时降压变压器的输出电压减小，损损损损PPPB选项错误．由P＝2R可知损＝R.当输出功率增大时输电线损耗比例增大，D项正损22确．答案：CD(2010·调研)电位器是变阻器的一种．如图5－19所示，如果把电位器与灯泡串联起来，利用它改变灯的亮度，下列说法正确的是()A．连接A、B使滑动触头顺时针转动，灯泡变暗图5－19B．连接A、C使滑动触头逆时针转动，灯泡变亮C．连接A、C使滑动触头顺时针转动，灯泡变暗D．连接B、C使滑动触头顺时针转动，灯泡变亮解析：根据电位器结构和连线可知：连接A、B使滑动触头顺时针转动时回路电阻增大，回路电流减小，灯泡变暗，A正确；同理，D正确；连接A、C时，滑动触头不能改变回路电阻，灯泡亮度不变，故B、C错误．答案：AD(2010·四校联考)如图5－20所示，电源电动势为E，电阻为r.两电压表可看作是理想电表，当闭合电键，将滑动变阻器5－20的触片由左端向右滑动时，下列说法中正确的是( )A．小灯泡L变暗，表的读数变小，表的读数变大2B．小灯泡L变亮，表的读数变大，表的读数变小1C．小灯泡L变亮，表的读数变大，表的读数变小2D．小灯泡L变暗，表的读数变小，表的读数变大1解析：根据实物连接图可知，电压表测的是电源的路端电压，电压表测量的是灯泡L2两端的电压，滑动变阻器与灯泡L并联再与L串联．当滑动变阻器的触片由左端向右1 2端滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电路中的总电阻变大，总电流变小，电源电压变小，因此外电压变大，电压表的示数变大，灯泡L两端的电压变小，电压表的2示数变小，灯泡L变暗，灯泡L两端的电压变大，灯泡L变亮，B正确．2 1 1答案：B如图5－21所示，一只玩具电动机用一节干电池供电，闭合开关S后，发现电动机转速较慢，经检测，电动机性能完好；用电压表测a与b间电压，只有0.6V；断开开关S，测得a与b间电压接近1.5V，电动机转速

图5－21较慢的原因是( )A．开关S接触不良B．电动机接线接触不良C．电动机两端接线短路D．电池过旧，阻过大解析：开关S接触不良、电动机接线接触不良、电动机两端接线短路，电动机就不会旋转了，而不是转得慢．电动机转得慢的原因是电池过旧，阻过大，电动机两端的电压过低造成的，D错．答案：D9．如图5－22所示，一理想变压器原副线圈匝数比为n∶n＝4∶1，原线圈ab间接一电压1 2为u＝2202sin100πt(V)的交流电源，灯炮L标有“36V,18W”，当滑动变阻器R的滑片处在某位置时，电流表示数为0.25A，灯泡L刚好正常发光，则( )图5－22A．滑动变阻器R消耗的功率为36WB．定值电阻R的电阻值为19Ω0C．流过灯泡L的交变电流频率为25HzD．将滑动变阻器R的滑片向上滑时，灯泡L的亮度变暗解析：本题考查理想变压器及电路的动态分析的相关知识．根据电流表示数和原副线圈的匝数之比可知副线圈中的电流大小为1A，灯泡正常发光可知，灯泡所在支路电流为0.5A，故滑动变阻器所在支路电流为0.5A，电压为36V，根据P＝UI可知滑动变阻器消耗的功率为18W，故A错；根据原副线圈的匝数之比可知副线圈两端的电压的有效值为55V，则R两端电压为19V，R的电阻为19Ω，故B正确；原副线圈电流的0 0频率应相同为50Hz，故C错误；滑动变阻器滑片向上滑，阻值增大，则并联电阻的阻值变大，并联电路两端电压变大，灯泡将变亮，故D错误．此题为中等难度题．答案：B10．如图5－23所示，导体棒ab两个端点分别搭接在两个竖直放置、电阻不计、半径相等的金属圆环上，圆环通过电刷与导线c、d相接．c、d两个端点接在匝数比n∶n＝10∶1 21的变压器原线圈两端，变压器副线圈接一滑动变阻器R.匀强磁场的磁感应强度为B，0方向竖直向下，导体棒ab长为l(电阻不计)，绕与ab平行的水平轴(也是两圆环的中心轴)OO′以角速度ω匀速转动．如果滑动变阻器的阻值为R时，通过电流表的电流为I，则( )5－23A．滑动变阻器上消耗的功率为P＝10I2RB．变压器原线圈两端的电压U＝10IR1C．取ab在环的最低端时t＝0，则导体棒ab中感应电流的表达式是i＝2IsinωtD．ab沿环转动过程中受到的最大安培力F＝2BIlIn解析：由于电流表示数为有效值，由I＝n2可知I＝10I，故P＝100I2R，选项A错误；22 1n变压器原线圈两端电压为U＝n1×10IR＝100IR，选项B错误；从最低点开始计时，则12导体棒中感应电流的瞬时值的表达式为i＝2Icosωt，选项C错误；导体棒中电流最大值为2I，所以F＝2BIl，选项D正确．答案：D11．如图5－24甲是阻值为5Ω的线圈与阻值为15Ω的电阻R构成的回路．线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，产生的电动势随时间变化的规律如图5－24乙所示．则()5－24A．电压表的示数为14.14VB．通过电阻的电流为0.707AC．电阻R上消耗的功率为7.5WD．通过电阻的电流方向每秒变化100次解析：根据题中图乙可知交流电的有效值为E＝20V＝102V，电压表的示数为10225＋15×15V＝7.52V，A错误；通过电阻的电流为I＝102A＝0.52A≈0.707A，B正5＋15102确；电阻R上消耗的功率为P＝I2R＝2×15W＝7.5W，C正确；根据产生交流电5＋151的特点，线圈每转一周，电流方向改变两次，则每秒变化0.04×2＝50次，D错误．答案：BC12．(2010·市一中月考)一电路如图5－25所示，电源电动势E＝28V，阻r＝2Ω，电阻R＝12Ω，R＝R＝4Ω，R＝8Ω，C为平行板电容器，其电容C＝3.0pF，虚线到两1 2 4 3极板间距离相等，极板长L＝0.20m，两极板的间距d＝1.0×10－2m.5－25(1)若开关S处于断开状态，则当其闭合后，求流过R的总电荷量为多少？4(2)若开关S断开时，有一带电微粒沿虚线方向以v＝2.0m/s的初速度射入C的电场0中，刚好沿虚线匀速运动，问：当开关S闭合后，此带电微粒以相同初速度沿虚线方向射入C的电场中，能否从C的电场中射出？(要求写出计算和分析过程，g取10m/s2)解析：(1)S断开时，电阻R两端电压为U＝RE＝16V333R＋R＋r23S闭合后，外电阻为R＝RR＋R＝6Ω123R＋R＋R123路端电压为U＝RE＝21VR＋r此时电阻R两端电压为U′＝RU＝14