江苏版高考物理复习专题十三交变电流电磁波练习课件

8. (2019江苏单科,1,3分)某理想变压器原、副线圈的匝数之比为1∶10,当输入电压增
加20 V时,输出电压 ( D )
A.降低2 V
B.增加2 V
C.降低200 V
D.增加200 V
9. (2020江苏单科,2,3分)电流互感器是一种测量电路中电流的变压器,工作原理如图 所示。其原线圈匝数较少,串联在电路中,副线圈匝数较多,两端接在电流表上。则电 流互感器 ( D ) A.是一种降压变压器 B.能测量直流电路的电流 C.原、副线圈电流的频率不同 D.副线圈的电流小于原线圈的电流
A.发电机输出的电压为 2 πNBSz B.发电机输出交变电流的频率为2πnz C.变压器原、副线圈的匝数比为 2 πNBSn sin(2πnzt)
16. (2020浙江7月选考,11,3分)如图所示,某小型水电站发电机的输出功率P=100
C.转动90°时回路中感应电动势大小为3BL2ω D.转动过程中电流的有效值为5 2BL2ω
2R
考点二 理想变压器 远距离输电 3. (2023届江苏省如皋中学月考,4)互感式钳形电流表内部结构如图所示,电流表与 次级线圈相连,用手柄控制钳形铁芯上方开口的开合,则 ( B ) A.该电流表可用来测量直流 B.次级线圈匝数越少,电流表读数越大 C.该电流表测电流时相当于降压变压器 D.测量时电流表应串联在被测通电导线中
4. (2021北京,5,3分)一正弦式交变电流的i-t图像如图所示。下列说法正确的是 ( C) A.在t=0.4 s时电流改变方向 B.该交变电流的周期为0.5 s C.该交变电流的表达式为i=2 cos 5πt A D.该交变电流的有效值为 2 A
2
5. (2020海南,3,3分)图甲、乙分别表示两种电流的波形,其中图乙所示电流按正弦 规律变化,分别用I1和I2表示甲和乙两电流的有效值,则 ( D )
15. (2022河北,3,4分)张家口市坝上地区的风力发电场是北京冬奥会绿色电能的 主要供应地之一,其发电、输电简易模型如图所示。已知风轮机叶片转速为每秒z转, 通过转速比为1∶n的升速齿轮箱带动发电机线圈高速转动,发电机线圈面积为S,匝数 为N,匀强磁场的磁感应强度为B。t=0时刻,线圈所在平面与磁场方向垂直。发电机产 生的交变电流经过理想变压器升压后,输出电压为U。忽略线圈电阻,下列说法正确的 是 (C)
14. (2021广东,7,4分)某同学设计了一个充电装置,如图所示。假设永磁铁的往复运 动在螺线管中产生近似正弦式交流电,周期为0.2 s,电压最大值为0.05 V。理想变压器 原线圈接螺线管,副线圈接充电电路,原、副线圈匝数比为1∶60。下列说法正确的是
( B) A.交流电的频率为10 Hz B.副线圈两端电压最大值为3 V C.变压器输入电压与永磁铁磁场强弱无关 D.充电电路的输入功率大于变压器的输入功率
12. (2023广东,6,4分)用一台理想变压器对电动汽车充电。该变压器原、副线圈的
匝数比为1∶2,输出功率为8.8 kW,原线圈的输入电压u=220 2 sin (100πt) V。关于副
线圈输出电流的有效值和频率正确的是 ( A )
A.20 A,50 Hz
B.20 2 A,50 Hz
C.20 A,100 Hz
2. (2022海南,5,3分)如图,矩形导线框在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO'以角速度 ω匀速转动。线框面积为S,匝数为n,磁感应强度大小为B,t=0时线框平面与磁场方向平 行。下列四幅图中能正确表示线框上产生的感应电动势e随时间t变化关系的是( B )
3. (2022广东,4,4分)如图是简化的某种旋转磁极式发电机原理图。定子是仅匝数n 不同的两线圈,n1>n2,二者轴线在同一平面内且相互垂直,两线圈到其轴线交点O的距 离相等,且均连接阻值为R的电阻,转子是中心在O点的条形磁铁,绕O点在该平面内匀 速转动时,两线圈输出正弦式交变电流。不计线圈电阻、自感及两线圈间的相互影 响,下列说法正确的是 ( B ) A.两线圈产生的电动势的有效值相等 B.两线圈产生的交变电流频率相等 C.两线圈产生的电动势同时达到最大值 D.两电阻消耗的电功率相等
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考点三 电磁振荡 电磁波 传感器 7. (2023届江苏省前黄高级中学适应性考试,7)人们对电磁炮的研究不断深入。某 高中科研兴趣小组利用学过的知识制造了一台电磁炮,其原理示意图如图甲所示,高 压直流电源电动势为E,电容器的电容为C。线圈套在中空的塑料管上,管内光滑,将直 径略小于管的内径的金属小球静置于管口附近。首先将开关S接1,使电容器完全充 电,然后立即将S转接2,此后电容器放电,通过线圈的电流随时间的变化关系如图乙所 示,金属小球在0~t1的时间内被加速发射出去,t1时刻刚好运动到管口。关于该电磁炮, 下列说法正确的是 ( C )
kW,发电机的电压U1=250 V,经变压器升压后向远处输电,输电线总电阻R线=8 Ω,在用
户端用降压变压器把电压降为U4=220 V。已知输电线上损失的功率P线=5 kW,假设两
个变压器均是理想变压器,下列说法正确的是
( C)
A.发电机输出的电流I1=40 A B.输电线上的电流I线=625 A
C.降压变压器的匝数比n3∶n4=190∶11
考点一 正弦式交变电流的产生与描述
1. (2022浙江6月选考,5,3分)下列说法正确的是 A.恒定磁场对静置于其中的电荷有力的作用
(B )
B.小磁针N极在磁场中的受力方向是该点磁感应强度的方向
C.正弦交流发电机工作时,穿过线圈平面的磁通量最大时,电流最大
D.升压变压器中,副线圈的磁通量变化率大于原线圈的磁通量变化率
A.I1∶I2=2∶1 C.I1∶I2=1∶ 2
B.I1∶I2=1∶2 D.I1∶I2= 2 ∶1
6. (2021江苏,12,8分)贯彻新发展理念,我国风力发电发展迅猛,2020年我国风力发 电量高达4 000亿千瓦时。某种风力发电机的原理如图所示,发电机的线圈固定,磁体 在叶片驱动下绕线圈对称轴转动。已知磁体间的磁场为匀强磁场,磁感应强度的大小 为0.20 T,线圈的匝数为100、面积为0.50 m2、电阻为0.60 Ω。若磁体转动的角速度为 90 rad/s,线圈中产生的感应电流为50 A,求: (1)线圈中感应电动势的有效值E; (2)线圈的输出功率P。
三年模拟
考点一 正弦式交变电流的产生与描述 1. (2024届江苏省靖江中学月考,6)在以下四种情境中,线圈中产生的电流与其正下 方所示的i-t图像相对应的是 ( A )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
2. (2023届南通三调,8)如图所示,纸面内有一“凹”字形闭合单匝金属线框,置于方 向垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中,线框的总电阻为R,边长如图 所示。线框绕ab轴做角速度为ω的匀速圆周运动。从图示位置开始转动,则 ( C ) A.转动90°时回路中电流方向发生改变 B.在转动180°的过程中通过导线横截面的电荷量为0
4. (2023届扬州三模,1)远距离输电的原理图如图所示,发电机的输出功率为P,输电 线上损失的功率为P线,变压器均为理想变压器,下列关系式正确的是 ( D )
A. U1 = n2
U2 n1
B.I线= U2
R线
C.P线=
U
2 2
R线
D.P=P线+U4I4
5. (2023届连云港调研,6)一电吹风电路图如图所示,a、b、c、d为四个固定触点, 可动的扇形金属触片P可同时接触两个触点。触片P处于不同位置时,电吹风可处于 停机、吹热风和吹冷风三种工作状态,输入电压220 V保持不变,n1和n2分别是理想变 压器原、副线圈的匝数,小风扇的额定电压为60 V,正常工作时小风扇输出功率为36 W。下列说法正确的是 ( C ) A.小风扇的阻值是100 Ω B.触片同时与a、b接触时吹冷风 C.理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2=11∶3 D.吹热风时和吹冷风时通过电吹风的总电流相等
D.20 2 A,100 Hz
13. (2022山东,4,3分)如图所示的变压器,输入电压为220 V,可输出12 V、18 V、30 V电压,匝数为n1的原线圈中电压随时间变化为u=Um cos (100πt)。单匝线圈绕过铁芯 连接交流电压表,电压表的示数为0.1 V。将阻值为12 Ω 的电阻R接在BC两端时,功率 为12 W。下列说法正确的是 ( D ) A.n1为1 100,Um为220 V B.BC间线圈匝数为120,流过R的电流为1.4 A C.若将R接在AB两端,R两端的电压为18 V,频率为100 Hz D.若将R接在AC两端,流过R的电流为2.5 A, 周期为0.02 s
答案 (1)450 2 V (2)30 kW
考点二 理想变压器 远距离输电
7. (2023浙江6月选考,7,3分)我国1 100 kV特高压直流输电工程的送电端用“整流” 设备将交流变换成直流,用户端用“逆变”设备再将直流变换成交流。下列说法正确 的是 ( A ) A.送电端先升压再整流 B.用户端先降压再变交流 C.1 100 kV是指交流电的最大值 D.输电功率由送电端电压决定
6. (2023届南京六校联合体调研,12)环形变压器广泛应用于计算机、医疗设备、家 电设备和灯光照明等方面,环形变压器与传统方形变压器相比,漏磁和能量损耗都很 小,可视为理想变压器,原线圈所接的交流发电机产生的电动势e=220 2 sin 100πt V,副 线圈接了11只“12 V 22 W”相同的照明电灯,原、副线圈匝数比n1∶n2=33∶2,示意 图如图所示,图中电流表为理想交流电表,照明电灯均恰好正常发光。求: (1)电流表A的示数; (2)发电机的内阻。 答案 (1)11 A (2)18 Ω
2. (自耦变压器动态分析)(2023届南通调研,7)如图所示为理想自耦变压器与负载连 接的电路,原线圈输入交变电流的电压恒定不变。现闭合开关S,电动机开始工作,则 ( D) A.闭合S后,副线圈输出电压增大 B.闭合S后,电阻R两端的电压减小 C.闭合S后,原线圈输入功率减小 D.滑动触头P向下移动,L可能恢复到原来的亮度
A.小球在塑料管中做匀变速直线运动 B.在0~t1时间内,小球中产生的涡流从左向右看是顺时针方向的 C.在t1时刻,小球受到线圈产生的磁场对它的作用力为0 D.在0~t1时间内,电容器储存的电能全部转化为小球的动能
微专题专练
微专题18 含变压器电路的动态分析 1. (变压器动态分析)(2023届南通模拟,4)如图所示,理想变压器原线圈接在正弦交 流电源上,电源的输出电压不变,副线圈回路中接有电阻R和灯泡。现增加并入电路的 灯泡的个数,则 ( C ) A.原线圈中的电流减小 B.副线圈中的电流减小 C.变压器的输出功率增大 D.灯泡消耗的总功率增大
10. (2018江苏单科,2,3分)采用220 kV高压向远方的城市输电。当输送功率一定时,为
使输电线上损耗的功率减小为原来的 1 ,输电电压应变为
4
(C)
A.55 kV
B.110 kV
C.440 kV
D.880 kV
11. (2023北京,7,3分)自制一个原、副线圈匝数分别为600匝和190匝的变压器,原线 圈接12 V的正弦交流电源,副线圈接额定电压为3.8 V的小灯泡。实际测得小灯泡两端 电压为2.5 V。下列措施有可能使小灯泡正常发光的是 ( B ) A.仅增加原线圈匝数 B.仅增加副线圈匝数 C.将原、副线圈匝数都增为原来的两倍 D.将两个3.8 V小灯泡并联起来接入副线圈
D.用户得到的电流I4=455 A
考点三 电磁振荡 电磁波 传感器 17. (2022北京,13,3分)某同学利用压力传感器设计水库水位预警系统。如图所示, 电路中的R1和R2,其中一个是定值电阻,另一个是压力传感器(可等效为可变电阻)。水 位越高,对压力传感器的压力越大,压力传感器的电阻值越小。当a、b两端的电压大 于U1时,控制开关自动开启低水位预警;当a、b两端的电压小于U2(U1、U2为定值)时,控 制开关自动开启高水位预警。下列说法正确的是 ( C ) A.U1<U2 B.R2为压力传感器 C.若定值电阻的阻值越大,开启高水位预警时的水位越低 D.若定值电阻的阻值越大,开启低水位预警时的水位越高