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考点强化练29交变电流、变压器1.(多选)关于中性面,下列说法正确的是()A.线圈在转动中经中性面位置时,穿过线圈的磁通量最大,磁通量的变化率为零B.线圈在转动中经中性面位置时,穿过线圈的磁通量为零,磁通量的变化率最大C.线圈每经过一次中性面,感应电流的方向就改变一次D.线圈每转一周经过中性面一次,所以线圈每转动一周,感应电流的方向就改变一次2.(多选)某线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动,产生的交变电流的图象如图所示,由图中信息可以判断()A.在A和C时刻线圈处于中性面位置B.在B和D时刻穿过线圈的磁通量最大C.从AD时刻线圈转过的角度为2D.若从OD时刻历时0.02 s,则在1 s内交变电流的方向改变100次3.(多选)下列各图是电子技术中的常用电路,其中乙图中的电容器的电容C较小,丙图中的电容器的电容C较大。a、b是部分电路的输入端,其中输入的高频成分用“”表示,低频成分用“”表示,直流成分电路用“-”表示,关于负载电阻R中得到的电流特征,下列说法正确的是()A.图甲中R得到的是交流成分B.图乙中R得到的是高频成分C.图乙中R得到的是低频成分D.图丙中R得到的是直流成分4.(多选)如图所示,将额定电压为60 V的用电器,通过一理想变压器接在正弦交流电源上。闭合开关S后,用电器正常工作,交流电压表和交流电流表(均为理想电表)的示数分别为220 V和2.2 A。以下判断正确的是()A.变压器输入功率为484 WB.通过原线圈的电流的有效值为0.6 AC.通过副线圈的电流的最大值为2.2 AD.变压器原、副线圈匝数比n1n2=1135.如图所示,将理想变压器原线圈接入电压随时间变化规律为u=2202sin 100t(V)的交流电源,在副线圈两端并联接入规格为“22 V22 W”的灯泡10个,灯泡均正常发光。除灯泡外其余电阻均不计,下列说法正确的是()A.变压器原、副线圈匝数比为1021B.电流表示数为1 AC.电流表示数为10 AD.副线圈中电流的频率为5 Hz6.如图所示,半径为L=1 m的金属圆环,其半径Oa是铜棒,两者电阻均不计且接触良好。今让Oa以圆心O为轴,以角速度=10 rad/s匀速转动,圆环处于垂直于环面、磁感应强度为B=2 T的匀强磁场中。从圆心O引出导线,从圆环上接出导线,并接到匝数比为n1n2=14的理想变压器原线圈两端。则接在副线圈两端的理想电压表的示数为() A.40 VB.20 VC.80 VD.07.随着社会经济的发展,人们对能源的需求也日益增大,节能变得越来越重要。某发电厂采用升压变压器向某一特定用户供电,用户通过降压变压器用电,若发电厂输出电压为U1,输电导线总电阻为R,在某一时段用户需求的电功率为P0,用户的用电器正常工作的电压为U2。在满足用户正常用电的情况下,下列说法正确的是()A.输电线上损耗的功率为P02RU22B.输电线上损耗的功率为P02RU12C.若要减少输电线上损耗的功率可以采用更高的电压输电D.采用更高的电压输电会降低输电的效率8.(多选)在远距离输电中,当输电线的电阻和输送的电功率不变时,那么()A.输电线路上损失的电压与输送电流成正比B.输电的电压越高,输电线路上损失的电压越大C.输电线路上损失的功率跟输送电压的二次方成反比D.输电线路上损失的功率跟输电线上的电流成正比9.(多选)如图所示,一理想变压器原、副线圈的匝数比n1n2=51,将原线圈接在u=1002sin 50t(V)的交流电源上,副线圈上电阻R和理想交流电压表并联接入电路,现在A、B两点间接入不同的电子元件,则下列说法正确的是()A.在A、B两点间串联另一相同阻值的电阻R1,电压表的示数为20 VB.在A、B两点间接入理想二极管,电压表读数为20 VC.在A、B两点间接入一只电容器,只提高交变电流频率,电压表读数增大,电容器的耐压值至少是202 VD.在A、B两点间接入一只电感线圈,只提高交变电流频率,电阻R消耗电功率减小10.(多选)如图所示的电路中,P为滑动变阻器的滑片,保持理想变压器的输入电压U1不变,闭合开关S,下列说法正确的是()A.P向下滑动时,灯L变亮B.P向下滑动时,变压器的输出电压不变C.P向上滑动时,变压器的输入电流变小D.P向上滑动时,变压器的输出功率变大11.如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为101,b是原线圈的中心接头,电压表V和电流表A均为理想电表,除滑动变阻器电阻R、定值电阻R0以外的其余电阻不计,从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交流电压,其瞬时值表达式为u1=2202sin 100t(V)。下列说法正确的是()A.t=1600 s时刻,c、d两点间的电压瞬时值为110 VB.当单刀双掷开关与a连接时,电压表的示数为222 VC.单刀双掷开关与a连接,在滑动变阻器滑片P向上移动的过程中,电压表和电流表的示数均变小D.当单刀双掷开关由a扳向b时,电压表和电流表的示数均变大12.如图所示,有一理想变压器,原、副线圈的匝数比为n1,原线圈接正弦式交变电流,电压为u=U0cos 100t(V),副线圈接有一个交流电流表和一个电动机。电动机线圈电阻为R,当开关S接通后,电流表读数为I,电动机带动一电阻为r、质量为m、长为l的金属杆在光滑的没有电阻的导轨上以速度v匀速上升。下列判断正确的是()A.电动机两端电压为IR,其消耗的电功率为I2RB.原线圈中的电流为nI,变压器的输入功率为I2R+mgv,副线圈电流的频率为50 HzC.变压器的输入功率为I2R+mgv+B2l2v2rD.电动机的热功率为I2R,副线圈电压的有效值为U0n13.(多选)现用电压为380 V的正弦式交变电流给额定电压为220 V的电灯供电,以下电路中可能使电灯正常发光的有()14.如图所示,三个灯泡相同,而且足够耐压,电源内阻忽略。单刀双掷开关S接A时,三个灯亮度相同,那么S接B时()A.三个灯亮度相同B.甲灯最亮,丙灯不亮C.甲灯和乙灯亮度相同,丙灯不亮D.只有丙灯不亮,乙灯最亮15.如图甲所示的电路中,S为单刀双掷开关,电表为理想电表,RT为热敏电阻(阻值随温度的升高而减小),理想变压器原线圈接图乙所示的正弦式交变电流,则()A.变压器原线圈中交流电压u的表达式u=1102sin 100t(V)B.S接在a端,RT温度升高时,变压器的输入功率变小C.S接在a端,RT温度升高时,电压表和电流表的示数均变大D.S由a切换到b,RT消耗的功率变大考点强化练29交变电流、变压器1.AC中性面是线圈平面与磁感线垂直的位置,线圈经过该位置时,穿过线圈的磁通量最大,各边都不切割磁感线,不产生感应电动势,所以磁通量的变化率为零,A项正确,B项错误;线圈每经过一次中性面,感应电流的方向改变一次,但线圈每转一周时要经过中性面两次,所以每转一周,感应电流方向就改变两次,C项正确,D项错误。2.BD中性面是指线圈平面与磁场垂直时的位置,这时磁通量最大,但是磁通量的变化率为零,在该位置感应电动势为零,感应电流为零,当线圈垂直于中性面时磁通量为零,但是磁通量的变化率最大,感应电动势最大,即图中的O、B、D时刻处于中性面位置,A、C时刻处于垂直于中性面的位置,故A错误,B正确。AD并不是一个周期,线圈尚未转动一周,故转过的角度小于2,故C项错误。OD历时0.02 s,即周期为0.02 s,在一个周期内交变电流的方向改变两次,故1 s内交变电流的方向改变100次,故D项正确。3.ACD4.BD由题意知U1=220 V,U2=60 V,I2=2.2 A,则由P1=P2=U2I2,U1U2=n1n2=I2I1,解得n1n2=113,I1=0.6 A,P1=132 W,B、D正确,A错误;由于电流表显示的是有效值,因此通过副线圈电流的最大值为2.22 A,C错误。5.B根据理想变压器的规律可知,n1n2=U1U2,则变压器的原、副线圈匝数比n1n2=220V22 V=101,选项A错误;根据理想变压器的特点可知,输入功率等于输出功率,则电流表的读数I=2210220 A=1 A,选项B正确,选项C错误;理想变压器不改变输入端和输出端交变电流的频率,则副线圈中电流的频率f=2=50 Hz,选项D错误。6.D由于Oa以圆心O为轴,以角速度=10 rad/s匀速转动,产生恒定的感应电动势,变压器铁芯中磁通量不变,接在副线圈两端的理想电压表的示数为0,选项D正确。7.C设发电厂输出功率为P,则输电线上损耗的功率为P=P-P0,P=I2R=P2RU12,A、B选项错误;采用更高的电压输电,可以减小导线上电流,故可以减小输电导线上损耗的功率,C项正确;采用更高的电压输电,输电线上损耗的功率减小,则发电厂输出的总功率减小,故可提高输电的效率,D项错误。8.AC输电线路上损失电压U=IR,在R一定时,U和I成正比,A正确;若U越高,I=PU越小,那么U越小,B错误;输电线路上损失的功率P=I2R,当P一定时,I=PU,所以P=PU2R,即P和U的二次方成反比,跟I的二次方成正比,C正确,D错误。9.CD由变压原理U1U2=n1n2,知U2=20 V,串联一相同阻值电阻R1,根据串联电路知识,电压表的示数为10 V,A错误;在A、B两点间接入理想二极管,由于二极管的单向导电性,电压表读数为有效值,应小于20 V,B错误;在A、B两点间接入一只电容器,只提高交变电流频率,容抗减小,电压表示数增大,电容器的耐压值为峰值,即202 V,C正确;在A、B两点间接入一只电感线圈,只提高交变电流频率,感抗增大,电阻R中电流减小,电阻R消耗的电功率减小,D正确。10.BD变压器动态问题,要把副线圈作为电源,与副线圈连接的电路作为外电路,采用直流电路动态问题分析的方法分析。11.D12.C电动机两端电压大于IR,IR是电动机线圈电阻R上的电压,用于发热,A错;原线圈中的电流为In,B错;变压器的输入功率等于输出功率,即一部分在电动机线圈电阻R上发热变成内能;另一部分用于对外做功,将其中一部分电能转化为金属杆的机械能,其余部分克服安培力做功,转化为电能,电流通过纯电阻电路转化为金属杆上的焦耳热,则变压器的输入功率为I2R+mgv+B2l2v2r,C对;副线圈电压的有效值为U02n,D错。13.ABC由题图可知,A、B选项中均有电阻分压,可以使电灯正常发光;C选项为降压变压器,通过变压器降压也可以使电灯正常发光;D选项为升压变压器,电灯两端的电压要大于380 V,不可行。14.D当单刀双掷开关S接A时,三个灯亮度相同,说明电感L的感抗与电阻R相同;当S接B时,电感L没有感抗,电容器具有隔断直流的作用,而交流与直流对电阻R没有影响,所以丙灯不亮,甲灯亮度不变,乙灯亮度增加,乙灯最亮。所以D选项是正确的。15.A由交变电流图象,可知电压最大值为1102 V,周期为0.02 s,所以=100 rad/s,A项正确;副线圈输出电压由变压器匝数比和输入电压决定,故温度升高时,RT电阻阻值减小,两端电压不变,C项错;由P=U2R可知,变压器输出功率增大,故其输入功率也随之增大,B项错;S由a切换到b,副线圈匝数减小,故输出电压减小,RT电阻不变,由P=U2R知,消耗功率减小,D项错。
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