高考物理晋中电磁学知识点之交变电流易错题汇编附答案

高考物理晋中电磁学知识点之交变电流易错题汇编附答案
一、选择题
1．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为12:10:1n n =，a 、b 两点间的电压为2202u = sin100V π
t （），R 为可变电阻，P 为额定电流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 ．2.22Ω
C ．22Ω
D ．222Ω
2．如图甲所示电路，已知电阻21R R R ==，和1R 并联的D 是理想二极管（正向电阻可视为零，反向电阻为无穷大），在A 、B 之间加一个如图乙所示的交变电压（0AB U >时电压为正值）。

则R 2两端电压的有效值为（ ）
A ．510V
B ．10 V
C ．55V
D ．102V
3．如图所示，一理想变压器，左右两边接有额定电压均为U 的4盏完全相同的灯泡（额定功率为P ）左端接在一电压恒为U o 的交流电源两端。

此4盏灯刚好正常发光。

下列说法中正确的是（ ）
A ．该变压器的原副线圈匝数比为1∶3
B ．此时交流电源输出的功率为3P
C ．U o =4U
D ．如果灯L 2突然烧断，L 1将变亮，而其余2盏将变暗
4．教学用发电机能够产生正弦式交变电流。

利用该发电机(内阻可忽略)通过理想变压器向定值电阻R 供电，电路如图所示，理想交流电流表A 、理想交流电压表V 的读数分别为I 、U ，R 消耗的功率为P 。

若发电机线圈的转速变为原来的
1
2
，则（ ）
A．R消耗的功率变为1
2
P B．电压表V的读数变为
1
2
U
C．电流表A的读数变为2I D．通过R的交变电流频率不变
5．如图所示，左右两个电路中，当a、b两端和e、f两端分别接220V的交变电压时，测得c、d两端和g、h两端的电压均为110V．若分别在c、d两端和g、h两端加上110V交变电压，则a、b两端和e、f两端测得的电压将分别是( )
A．220V，220V B．220V，110V
C．110V，110V D．220V， 0V
6．一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻1R、2R和3R的阻值分别为3Ω、1Ω和4Ω，A为理想交流电流表，U为正弦交流电压源，输出电压R的有效值恒定当开关S断开时，电流表的示数为I；当S闭合时，电流表的示数为4I。

该变图压器原、副线圈匝数的比值为（）
A．2B．3C．4D．5
7．有一种自行车，它有能向自行车车头灯泡供电的小型发电机，其原理示意图如图甲所示，图中N，S是一对固定的磁极，磁极间有一固定的绝缘轴上的矩形线圈，转轴的一端有一个与自行车后轮边缘结束的摩擦轮．如图乙所示，当车轮转动时，因摩擦而带动摩擦轮转动，从而使线圈在磁场中转动而产生电流给车头灯泡供电．关于此装置，下列说法正确的是（）
A．自行车匀速行驶时线圈中产生的是直流电
B．小灯泡亮度与自行车的行驶速度无关
C．知道摩擦轮与后轮的半径，就可以知道后轮转一周的时间里摩擦轮转动的圈数
D．线圈匝数越多，穿过线圈的磁通量的变化率越大
8．如图所示为某住宅区的应急供电系统，由交流发电机和副线圈匝数可调的理想降压变压器组成．发电机中矩形线圈所围的面积为S，匝数为N，电阻不计，它可绕水平轴OO′在磁感应强度为B的水平匀强磁场中以角速度ω匀速转动．矩形线圈通过滑环连接降压变压器，滑动触头P上下移动时可改变输出电压，R0表示输电线的电阻．以线圈平面与磁场平行时为计时起点，下列判断正确的是
A．若发电机线圈某时刻处于图示位置，变压器原线圈的电流瞬时值为零
B．发电机线圈感应电动势的瞬时值表达式为e = NBSω sinωt
C．当用电量增加时，为使用户电压保持不变，滑动触头P应向上滑动
D．当滑动触头P向下移动时，变压器原线圈两端的电压将升高
9．两矩形线圈分别在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，线圈中产生的感应电动势e 随时间t的变化关系分别如图中甲、乙所示，则下列说法正确的是（）
A．两交变电流的频率之比f甲：f乙=1：2
B．两交变电流的电动势有效值之比E甲：E乙=3：1
C．t=1s时，两线圈中的磁通量的变化率均为零
D．t=1s时，两线圈均处在与中性面垂直的位置上
10．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为5：1，原线圈输入如图乙所示的交变电压。

下列说法正确的是（）
A．副线圈输出电压的频率为10Hz
B．副线圈输出电压为62.2V
C．P向左移动时，电阻R两端的电压增大
D．P向左移动时，变压器的输入功率减小
11．2016年底以来，共享单车风靡全国各大城市。

图甲为某品牌共享单车第一代产品，单车的内部有一个小型发电机，通过骑行者的骑行踩踏，不断地给单车里的蓄电池充电，蓄电池再给智能锁供电。

单车内小型发电机发电原理可简化为图乙所示，矩形线圈abcd的面
积为0.001m 2，共有100匝，线圈总电阻为1Ω
，线圈处于磁感应强度大小为
22
T π
的匀强
磁场中，可绕与磁场方向垂直的固定对称轴OO ′转动，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路阻值为9Ω电阻连接，不计交流电流表的内阻。

在外力作用下线圈以10πrad/s 的角速度绕轴OO ′匀速转动时，下列说法中正确的是（ ）
A ．交流电流表的示数是0.002A
B ．电阻R 的发热功率是0.4W
C ．该交流发电机产生的交流电的周期为0.2s
D ．当线圈平面和磁场方向平行时，线圈中的感应电流为零
12．如图所示，单匝闭合金属线框abcd 在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO'匀速转动，设穿过线框的最大磁通量为Φm ，线框中产生的最大感应电动势为E m ，从线框平面与磁场平行时刻（图示位置）开始计时，下面说法正确的是
A ．线框转动的角速度为
m
m
E Φ B ．线框中的电流方向在图示位置发生变化
C ．当穿过线框的磁通量为Φm 的时刻，线框中的感应电动势为E m
D ．若转动周期减小一半，线框中的感应电动势也减小一半
13．如图所示，理想变压器的原线圈接在()2202sin100V u t π=的交流电源上，副线圈接有R =110Ω的负载电阻，原、副线圈匝数之比为4∶1，电流表、电压表均为理想电表。

下列说法正确的是
A ．电流表的读数为2A
B ．原线圈的输入功率为27.5W
C ．电压表的读数为77.8V
D ．副线圈输出交流电的周期为50s
14．如图所示，甲图为正弦式交流电，乙图正值部分按正弦规律变化，负值部分电流恒定，丙图为方波式交流电，三个图中的和周期T 相同.三种交流电的有效值之比为（ ）
A ．：2：
B ．2：：
C ．：：2
D ．：：2
15．如图所示，有一半径为1m L =、圆心为О的金属圆环，Oa 为长度也为L 的铜棒，两者电阻均不计且接触良好。

现让Oa 以圆心О为轴，以ω=10rad/s 的角速度匀速转动，圆环处于垂直于环面向里，磁感应强度大小为2T B =的匀强磁场中。

从圆心O 引出导线，从圆环上接出导线，并分别接到匝数比为12:1:4n n =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 ．40V
B ．20V
C ．80V
D ．0
16．如图所示，一单匝正方形线圈abcd 在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，沿着OO′观察，线圈沿逆时针方向转动。

已知匀强磁场的磁感应强度为B ，线圈边长为L ，电阻为R ，转动的角速度为ω。

当线圈转至图示位置时（ ）
A ．线圈中感应电流的方向为abcda
B ．线圈中感应电流的大小为22B L R
ω
C ．穿过线圈的磁通量为BL 2
D ．穿过线圈磁通量的变化率为BL 2ω
17．一匝数n =10的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，所产生的交流电电动势瞬时值的表达式220sin10πV e t =，下列说法正确的是（ ） A ．该交流电的频率是50Hz B ．电动势的有效值是220V C ．当
1
s 10
时，电动势的瞬时值为0 D ．穿过线圈的磁通量最大值为4Wb/s
18．如图所示，一交流发电机的矩形线圈匝数为n=10，其电阻r=2Ω，面积S=0.2m2，在磁
感应强度B=2
T
的匀强磁场中，若线圈从中性面位置开始绕垂直于磁场方向的对称轴OO′
以ω=10πrad/s的角速度匀速转动，向R=18Ω的电阻供电。

则以下说法中正确的是（）
A．该线圈产生的是余弦式交变电流
B．线圈在转动过程中产生的最大感应电动势为40V
C．线圈开始转动1
60
s时流过电阻R的瞬时电流大小为2
2
A
D．电阻R上消耗的电功率为9W
19．在下图中L为电感线圈，C为电容，R为电阻，A、B、C为三只相同的灯泡，将它们接在电压为U的交流电源上，三只灯泡的亮度一样．若保持电源电压不变，而将电源频率增大，下列说法中正确的是()
A．三只灯泡的亮度不变
B．C灯泡亮度不变，B灯泡变暗
C．A灯泡变暗，B灯泡变亮
D．A灯泡变亮，B灯泡变暗、C灯亮度不变
20．如图是一个正弦式交变电流的图象，下列说法正确的是()
A．周期是0.2 s，电流的峰值是10 A
B．周期是0.15 s，电流的峰值是10 A
C．频率是5 Hz，电流的有效值是10 A
D．频率是0.2 Hz，电流的有效值是7.07 A
21．图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n 1:n 2=5:1，电阻R =20 Ω，L 1、L 2为规格相同的两只小灯泡，S 1为单刀双掷开关．原线圈接正弦交变电源，输入电压u 随时间t 的变化关系如图乙所示．现将S 1接l 、S 2闭合，此时L 2正常发光．下列说法正确的
A ．输入电压u 的表达式是()202sin 50πV u t =
B ．只断开S 2后，L 1、L 1均正常发光
C ．只断开S 2后，原线圈的输入功率增大
D ．若S 1换接到2后，R 消耗的电功率为0.8 W
22．如图1所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图象如图2中曲线a 、b 所示，则（ ）
A ．两次t =0时刻线圈平面与中性面垂直
B ．曲线a 、b 对应的线圈转速之比为2：3
C ．曲线a 表示的交变电动势频率为50H z
D ．曲线b 表示的交变电动势有效值为52V
23．如图所示，某同学在科技节活动中设计了一款简易手摇式发电机，将硬导线中间部分折成“
”形的线框，其长为2a ，宽为a ，放入匀强磁场中，磁感应强度大小为B ，方向
垂直纸面向里。

线框绕MN 轴以角速度ω匀速转动，导线通过电刷与阻值为R 的电阻相连，其余电阻不计，则线框（ ）
A ．电动势的有效值为22Ba ω
B ．电动势的有效值为222Ba ω
C ．从图示位置转过90︒
过程中，流经电阻的电荷量为2
2Ba R
D ．从图示位置转过90︒
过程中，流经电阻的电荷量为2
πBa R
24．如图，交流电源的电动势有效值与直流电源的电动势相等，两电源的内阻均可忽略，三个灯泡是完全相同的，分别与定值电阻、电感器和电容器相接。

当S 接1时三个灯泡的亮度相同，那么S 接2时
A ．三个灯泡亮度相同
B ．甲灯比乙灯亮，丙灯不亮
C ．甲灯比乙灯暗，丙灯不亮
D ．甲灯和乙灯亮度相同，丙灯不亮
25．电风扇的挡位变换器电路如图所示，把它视为一个可调压的理想变压器，总匝数为2400匝的原线圈输入电压u=220
2sin100πt(V)，挡位1、2、3、4对应的线圈匝数分别为240匝、600匝、1200匝、2400匝。

电动机M 的内阻r=8Ω，额定电压为U=220V ，额定功率P=110W 。

下列判断正确的是）（ ）
A ．该交变电源的频率为100Hz
B ．当选择3挡位后，电动机两端电压的最大值为110V
C ．当挡位由3变为2后，原线圈的电流变大
D ．当选择挡位4后，电动机的输出功率为108W
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一、选择题 1．A 解析：A 【解析】
原线圈输入电压122022202
U V =
=
根据电压与匝数成正比
11
22
U n U n =
代入数据解得：2
211
22n U U V n =
= 原线圈的最大输入功率为111220P U I W == 输出功率等于输入功率21220P P W == 由公式：2
2
2
U P R
解得： 2.2R =Ω 故应选A ．
2．A
解析：A 【解析】 【分析】 【详解】
因为是交流电所以应该分两种情况考虑，当电源在正半轴时A 点电位高于B 点电位二极管导通即R 1被短路，R 2电压为电源电压为
电源在负半轴时B 点电位高于A 点电位二极管截止R 1，R 2串联分压，则
12Q Q Q =+
即为
2222010+22
U T T T R R R =⋅⋅ 解得
U
故A 正确，BCD 错误。

故选A 。

3．C
解析：C 【解析】 【分析】 【详解】
A ．设灯泡正常发光时，额定电流为0I ，由题图可知原线圈中电流
10I I =
副线圈中3灯并联，副线圈中电流
03I I =2
根据理想变压器的基本规律
12
21
I n I n =得 12:3:1n n =
故A 错误；
B ．根据总功率等于各部分功率之和知电源输出功率为4P ，故B 错误；
C ．副线圈中电压
2U U =
根据理想变压器的基本规律
11
22
U n U n =得 23U U =
所以
034U U U U =+=
故C 正确；
D ．如果灯2L 突然烧断，总功率减小，故副线圈总电流减小，原线圈电流也减小，故灯1L 将变暗，而原线圈电压变大，故副线圈电压变大，其余2盏灯将变亮，故D 错误； 故选C 。

4．B
解析：B 【解析】 【分析】
根据公式m E nBS ω=分析电动机产生的交流电的最大值以及有效值、频率的变化情况；
根据
112
221
n U I n U I ==判断原副线圈中电流电压的变化情况，根据副线圈中功率的变化判断原线圈中功率的变化； 【详解】
AB ．根据2n ωπ=可知转速变为原来的12，则角速度变为原来的1
2
，根据m E nBS ω=可知电动机产生的最大电动势为原来的
1
2
，根据U =可知发电机的输出电压有效值变为原来的
12，即原线圈的输出电压变为原来的1
2
，根据1122n U n U =可知副线圈的输入电压变为原来的12，即电压表示数变为原来的1
2
，根据2
U P R
=
可知R 消耗的电功率变为1
4
P ，A 错误B 正确；
C ．副线圈中的电流为21
2U I R
=，即变为原来的12
，根据
1221n I n I =可知原线圈中的电流也变为原来的
1
2
，C 错误； D ．转速减小为原来的12，则频率变为原来的1
2
，D 错误。

【点睛】
本题考查了交流电最大值，有效值，频率，变压器等；需要知道交流电路中电表的示数为有效值，在理想变压器中，恒有112
221
n U I n U I ==，副线圈消耗的功率决定了原线圈的输入功率。

5．B
解析：B 【解析】 【分析】 【详解】
当a 、b 两端接220V 的交变电压时，测得c 、d 两端的电压为110V ，则原副线圈匝数比为2：1，所以当c 、d 两端加上110V 交变电压，a 、b 两端电压为220V ，当g 、h 两端加上110V 交变电压时，e 、f 两端电压与g 、h 两端电压相同，也为110V ，故B 正确，ACD 错误． 故选B ． 【点睛】
难度较小，根据已知算出变压器两端线圈匝数比，然后再根据
11
22
U n U n = 算出变化后的ab 端电压，因为gh 端接110V 电压时，ef 两端电压与其相等，所以可解出
6．B
解析：B 【解析】 【详解】
设理想变压器原、副线圈匝数的比值为k ，根据题述，当开关S 断开时，电流表示数为I ，则由闭合电路欧姆定律得
11U IR U =+
由变压公式1
1
U k U =及功率关系122U I U I =，可得 2
I k I
= 即副线图输出电流为
2I kI =；
()()222323U I R R kI R R =+=+
当开关S 闭合时，电流表示数为4I ，则有
114U IR U '=+
由变压器公式12
U k U '
'=及功率关系
1224U I U I '''
⋅=
可得
2
4I k I
'
= 即副线圈输出电流为
24I kl '=， 22224/U I R k R ''
==
联立解得
3k =
选项B 正确，ACD 错误； 故选B.
7．C
解析：C 【解析】 【详解】
自行车匀速行驶时，线圈中在磁场中旋转产生感应电动势，如果从中性面开始计时，则e=E m sinωt ，所以产生的是交流电，故A 错误；小灯泡亮度决定于电功率，电功率P=EI ，而
，所以灯泡亮度与自行车的行驶速度有关，故B 错误；如果摩擦轮
半径为r ，后轮的半径为R ，则
，则后轮转一周的时间里摩擦轮转动的圈数为N=R/r ，故C 正确；磁通量的变化率为，与线圈匝数无关，故D 错误。

故选C 。

【点睛】
本题主要是考查交流电答产生和线速度、角速度答关系，解答本题要知道物体做匀速圆周运动过程中，同缘且不打滑则它们边缘的线速度大小相等；而共轴则它们的角速度相同。

8．B
解析：B 【解析】 【分析】 【详解】
若发电机线圈某时刻处于图示位置，则此时线圈中产生的感应电动势最大，变压器原线圈的电流瞬时值为最大，选项A 错误；发电机线圈感应电动势的瞬时值表达式为e = NBSωcosωt,选项B 错误；当用电量增加时，导线上的电流增加，导线R 0上的电压损失变大，为使用户电压保持不变，变压器次级输出电压应该变大，故滑动触头P 应向上滑动，选项C 正确；变压器原线圈两端的电压是由发电机的输出电压决定的，与滑动端P 无关，选项D 错误．
9．C
解析：C 【解析】 【详解】
A ．由图象知甲的周期为1s ，乙的周期为2s ，所以
21
f T f T ==甲乙乙甲 A 错误； B ．甲的有效值为
U =
=甲 乙的有效值为
U =
=乙 所以
:1:3E E 甲乙=
B 错误；
CD ．t =1s 时，甲乙瞬时电压为零，磁通量的变化率为零，此时线圈处于中性面位置，C 正确D 错误． 故选C.
10．D
解析：D 【解析】 【详解】
A ．理想变压器原副线圈的频率相同，根据图像：
2
11Hz=50Hz 210f T -=
=⨯ A 错误；
B ．原线圈电压的有效值：
1220V U =
=
=
根据理想变压器的电压规律：
11
22
U n U n = 解得：244V U =，B 错误；
CD ．滑片P 向左滑动，副线圈电压保持不变，电阻增大，电流减小，根据欧姆定律可知定值电阻R 分压减小，根据电功率的计算公式：
P IU =
可知副线圈两端功率减小，所以理想变压器的输入功率也减小，C 错误，D 正确。

故选D 。

11．C
解析：C 【解析】 【详解】
AB ．线圈产生的最大感应电动势为
1000.00110V m E NBS ωππ
==⨯
⨯=
有效值为
2V E =
= 根据闭合电路的欧姆定律可知
2
A=0.2A 91
E I R r =
=++ 电阻R 产生的热功率为
P=I 2R =0.36W
故AB 错误。

C ．交流电的周期
20.2s T π
ω
=
=
故C 正确。

D ．当线圈平面和磁场方向平行时，线圈中的感应电流最大，故D 错误。

故选C 。

12．A
解析：A 【解析】 【详解】
A ．根据交流电产生的原理可知，线圈匀速转动产生的交流电的电动势峰值m E nBS ω=，所以结合本题情境可得线框转动的角速度为
m
m
E Φ，A 正确 B ．图示位置感应电动势最大，电流方向的改变在电动势等于0的时刻，B 错误
C ．当穿过线框的磁通量为Φm 的时刻，线框的速度与磁感线平行，感应电动势为0，C 错误
D ．根据法拉第电磁感应定律可知，若转动周期减小一半，磁通量变化越快，线框中的感应电动势变为原来2倍，D 错误
13．B
解析：B 【解析】 【详解】
A ．原线圈电压有效值为U 1=220V ，则根据匝数比可得次级电压有效值U 2=55V ，则次级电流有效值
2255A 0.5A 110
U I R =
== 则初级电流表的读数为
21211A 8
n I I n =
= 选项A 错误； B ．原线圈的输入功率为
P 1=U 1I 1=220×1
8
= 27.5W
选项B 正确；
C ．电压表的读数为U 2=55V ，选项C 错误；
D ．副线圈输出交流电的周期为
220.02s 100T π
π
ω
π
=
=
= 选项D 错误； 故选B.
14．D
解析：D 【解析】 【详解】
甲图中交流电的有效值为
；对乙图
，解得
；对于丙图有效值为
，所以三种交流电的有效值之比为 ，故D 正确；ABC 错误；
15．D
解析：D 【解析】
【详解】
Oa 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，副线圈不产生感应电动势，接在副线圈两端的理想电压表的示数为零，故D 正确，ABC 错误。

故选D 。

16．D
解析：D 【解析】 【详解】
A ．图示时刻，ad 速度方向向里，bc 速度方向向外，根据右手定则判断出ad 中感应电流方向为a →d ，bc 中电流方向为c →b ，线圈中感应电流的方向为adcba 。

故A 错误；
B ．线圈中的感应电动势为
2E BS BL ωω==
线圈中的感应电流为
2BL I R
ω
= 故B 错误；
C ．图示时刻ad 、bc 两边垂直切割磁感线，穿过线圈磁通量为0，故C 错误；
D ．线圈中的感应电动势为
2E BS BL ωω==
由公式E t
∆Φ
=
∆得 2BL t
ω∆Φ
=∆ 故D 正确。

故选D 。

17．C
解析：C 【解析】 【分析】 【详解】
A ．由交流电电动势瞬时值的表达式可读出角速度
102f ωππ==
则该交流电的频率是5Hz f =，故A 错误；
B ．由交流电电动势瞬时值的表达式可得电动势的最大值220V m E =，则其有效值为
E =
= 故B 错误；
C ．当1
s 10
t =
时，带入到瞬时表达式可得 1
220sin(10)0V 10
e π=⨯
= 故C 正确；
D ．由电动势的最大值
m m E nBS n ωω==Φ
可得穿过线圈的磁通量最大值为
22011Wb Wb 10105m m E n ωππ
Φ=
==⨯ 故D 错误。

故选C 。

18．D
解析：D 【解析】 【详解】
A 、线圈始终有一半在磁场中转动切割磁场线产生感应电动势，由于是从中性面开始，故产生的感应电动势时正弦函数，故A 错误；
B 、线圈转动过程中产生的感应电动势的最大值
112
100.20.2102022m E nBS V V ωππ
=
=⨯⨯⨯⨯⨯=，故B 错误； C 、产生的感应电动势的瞬时值e =20sin10πt V ，故圈开始转动1
60
s 时产生的感应电动势e =10V ，形成的感应电流瞬时值0.5e
i A R r
=
=+ ，故C 错误；
D 、线圈内产生的感应电流的有效值
I A =
=
，故电阻R 上消耗的电功率为29P I R W ==，故D 正确。

19．C
解析：C 【解析】 【分析】
三个支路电压相同，当交流电频率变大时，电感的感抗增大，电容的容抗减小，电阻所在支路对电流的阻碍作用不变，所以流过A 灯泡所在支路的电流变小，流过灯泡B 所在支路的电流变大，流过灯泡C 所在支路的电流不变.故灯泡A 变暗，灯泡B 变亮，灯泡C 亮度不变；综上分析，故D 正确． 【点睛】 【详解】
20．A
解析：A 【解析】
试题分析：由图象知周期是T=0．2s ，电流的峰值是I m =10A ，A 正确，B 错误；频率是
11
5
0.2
Z f H Hz T ＝==，电流有效值为
7.07I A A ==＝，CD 错误；故选A ． 考点：交流电
【名师点睛】明确交流电图象的物理意义，正确根据图象获取有关交流电的信息是对学生的基本要求，平时要加强练习．
21．D
解析：D 【解析】 【详解】
试题分析：电压最大值为m u =，周期是0.02s ，则2100T
π
ωπ==，所以输入电
压u 的表达式应为sin （100πt ）V ，A 错误；
原先L 1短路，只有L 2工作，只断开S 2后，负载电阻变大为原来的2倍，电压不变，副线圈电流变小为原来的一半，L 1、L 2的功率均变为额定功率的四分之一，均无法正常发光，原线圈的输入功率等于副线圈的功率都减小，BC 错误；
副线圈两端的电压有效值为2111V 4V 55U U ==
=，若S 1换接到2后， R 消耗的电功率为2
0.8W U P R
==，D 正确．
22．D
解析：D 【解析】 【详解】
在t=0时刻，产生的感应电动势最小，线圈一定处在中性面上；故A 错误；由图可知，a 的周期为4×
10-2s ；b 的周期为6×10-2s ，则由n=1/T 可知，转速与周期成反比，故转速之比为3：2；故B 错误；曲线a 的交变电流的频率f=1/T=25Hz ；故C 错误；曲线a 、b 对应的线圈转速之比为3：2，曲线a 表示的交变电动势最大值是15V ，根据E m =nBSω得曲线b
表示的交变电动势最大值是10V ，则有效值为
U =
＝；故D 正确；故选D 。

23．C
解析：C 【解析】 【分析】 【详解】
AB ．线框绕MN 轴以角速度ω匀速转动，产生正弦式交流电，那么感应电动势最大值
2m 2E BS Ba ωω==
则电动势的有效值为
2
E ω=
= 故AB 错误；
CD ．从图示位置转过90︒过程中，流经电阻的电荷量为
2
2Ba q R R
∆Φ==
故C 正确，D 错误。

故选C 。

24．C
解析：C 【解析】 【分析】
根据电容器具有通交隔直的特性，电感有通直阻交的特性，而交流对电阻R 没有影响。

根据电感和电容的特性进行判断。

【详解】
当单刀双掷开关S 接1时，即为交流，三个灯亮度相同，说明电感L 的感抗与电阻R 相同。

当S 接2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，即甲灯比乙灯暗，故C 正确，ABD 错误。

故选C 。

25．D
解析：D 【解析】 【分析】
根据原线圈输入电压的瞬时值表达式即可知角速度ω，结合2f ωπ=得交变电源的频率；
当选择3倍；当档位由3变为2后，根据变压比规律判断副线圈的电压，分析输出功率的变化，根据输入功率等于输出功率，由P UI =判断原线圈电流的变化；当选择档位4后，根据变压比规律求出副线圈电压，根据能量守恒求电动机的输出功率。

【详解】
A 、根据原线圈输入电压的瞬时值表达式知：100ωπ=，交变电源的频率
50Hz 2f ω
π
=
=，故A 错误； B 、当选择3档位后，副线圈的匝数为1200匝，根据电压与匝数成正比得：
22202400
1200
U =，解得：2110V U =
，所以电动机两端电压的最大值为，故B 错误；
C 、当档位3变为2后，根据电压与匝数成正比知，副线圈两端的电压减小，输出功率变小，输入功率变小，根据111P U I =知原线圈电流变小，故C 错误；
D 、当选择档位4，副线圈匝数等于2400匝，根据电压比规律得到副线圈两端的电压为220V ，电动机正常工作，流过电动机的电流110
0.5220
P I A A U =
==，电动机的发热功率220.582W P I r ==⨯=热，电动机的输出功率1102W 108W P =-=出，故D 正确。

故选D 。

【点睛】
本题考查变压器原理，要注意明确变压器的规律，能用线圈匝数之比求解电压及电流；同时注意注意明确对于非纯电阻电路欧姆定律不能使用，在解题时要注意正确选择功率公式。