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《2019版高考物理一轮复习 高频考点强化（十）交变电流、变压器问题练习》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、高频考点强化(十)交变电流、变压器问题(45分钟 100分)选择题(本题共15小题,共100分。1～10题为单选题,11～15题为多选题,1～10题每小题6分,11～15题每小题8分)1.如图甲所示,交流发电机的矩形金属线圈abcd的匝数n=100,线圈的总电阻r=5.0Ω,线圈位于匀强磁场中,且线圈平面与磁场方向平行。线圈的两端分别与两个彼此绝缘的铜环E、F(集流环)焊接在一起,并通过电刷与阻值R=95Ω的定值电阻连接。现使线圈绕过bc和ad边中点、且垂直于磁场的转轴OO′以一定的角速度匀速转动。穿过线圈的磁通量Φ随时间t变化的图象如图乙所示。若电路其他部分的电
2、阻以及线圈的自感系数均可忽略不计。则下列说法中正确的是( )A.线圈匀速转动的角速度为100rad/sB.线圈中产生感应电动势的最大值为100VC.线圈中产生感应电动势的有效值为100VD.线圈中产生感应电流的有效值为A【解析】选D。由图知T=π×10-2s,则ω==2×100rad/s,故A项错误;交流发电机产生电动势的最大值Em=nBSω,而Φm=BS,ω=,所以Em=,由Φ-t图线可知:Φm=1.0×10-2Wb,T=π×10-2s所以Em=200V,交流发电机产生的电动势最大值为200V,故B项错误;电动势的有效值E==100V,故C项错误;由闭合电路的
3、欧姆定律,电路中电流的有效值为I==A=A,故D项正确。2.如图所示,在同一水平面内有两根足够长的光滑水平金属导轨,间距为20cm,电阻不计,其左端连接一阻值为10Ω的定值电阻。两导轨之间存在着磁感应强度为1T的匀强磁场,磁场边界虚线由多个正弦曲线的半周期衔接而成,磁场方向如图。一电阻阻值为10Ω的导体棒AB在外力作用下以10m/s的速度匀速向右运动,交流电压表和交流电流表均为理想电表,则( )A.电流表的示数是AB.电压表的示数是2VC.导体棒运动到图示虚线CD位置时,电流表示数为零D.导体棒上消耗的热功率为0.1W【解析】选D。回路中产生的感应电动势的最大值
4、为Em=BLv=1×20×10-2×10V=2V,则电动势的有效值E==2V,电压表测量R两端的电压,则U=E=1V,电流表的示数为有效值,为I==A=0.1A,故A、B项错误;电流表示数为有效值,一直为0.1A,故C项错误;导体棒上消耗的热功率P=I2R=0.01×10W=0.1W,D项正确。3.(2018·赣州模拟)匝数为100匝的线圈通有如图所示的交变电流(图中曲线为余弦曲线的一部分),单匝线圈电阻r=0.02Ω,则在0～10s内线圈产生的焦耳热为( )A.80J B.85JC.90J D.125J【解析】选B。根据有效值的定义方法可知:R×
5、+22×R×=I2RT,解得:I=A,总电阻为r=100×0.02Ω=2Ω;则10s内产生的焦耳热为Q=I2rt=×2×10J=85J。【加固训练】(2018·成都模拟)一个匝数为100匝,电阻为2Ω的闭合线圈处于某一磁场中,磁场方向垂直于线圈平面,从某时刻起穿过线圈的磁通量按图示规律变化。则线圈中产生交变电流的有效值为( )A.A B.0.6AC.AD.0.5A【解析】选A。0～1s内的磁通量变化率为K1=Wb/s=0.01Wb/s,则感应电动势E1==1V,1～1.2s内的磁通量变化率为K2=Wb/s=0.05Wb/s,则感应电动势E2==5V,对一
6、个定值电阻,在一个周期内产生的热量:Q=Q1+Q2=×1J+×0.2J=3J,根据交流电有效值的定义:Q=I2RT,得:I=A。故选A。4.(2018·武汉模拟)如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为n1∶n2=10∶1,a、b两点间的电压为u=220sin100πt(V),R为可变电阻,P为额定电流为1A、用铅锑合金制成的保险丝。为使保险丝中的电流不超过1A,可变电阻R连入电路的最小阻值是( )A.2.2Ω B.2ΩC.22ΩD.22Ω【解析】选A。原线圈输入电压的有效值U1=V=220V,根据电压与匝数成正比:=,代入数据解得:U2=U1=×220V=
7、22V,原线圈的最大输入功率为P1=U1I=220×1W=220W,输出功率等于输入功率P2=P1=220W,输出功率:P2=,解得:R==Ω=2.2Ω,故A项正确,B、C、D项错误。5.(2018·郑州模拟)如图所示为一个小型电风扇的电路简图,其中理想变压器的原、副线圈的匝数比为n,原线圈接电压为U的交流电源,输出端接有一只电阻为R的灯泡L和交流电风扇电动机D,电动机线圈电阻为r。接通电源后,电风扇正常运转,测出通过风扇电动机的电流为I,则下列说法正确的是( )A.理想变压器的输入功率为B.灯泡L中的电流为C.风扇电动机D输出的机械功率为(I-)D.若电风扇由
8、于机械故障
