2019年高考物理 试题分项解析 专题29 交变电流(第02期)

专题29 交变电流
一．选择题
1．【2019随州质量检测】(多项选择)如下图，MN和PQ为处于同一水平面内的两根平行的圆滑金属导轨，垂直导轨搁置金属棒ab与导轨接触优秀。

N、Q端接理想变压器的初级线圈，理想变压器的输出端有三组次级线圈，分别接有电阻元件R、电感元件L和电容元件C。

在水平金属导轨之间加竖直向下的匀强磁场，若用I R、I L、I c分别表示经过R、L和C的电流，则以下判断中正确的选项是()
A．在ab棒匀速运动且ab棒上的电流已达到稳固后，I R≠0、I L≠0、I C＝0
B．在ab棒匀速运动且ab棒上的电流已达到稳固的，I R＝0、I L＝0、I C＝0
C．若ab棒在某一中心地点邻近做v＝v m sin ωt的运动，则I R≠0、I L≠0、I C≠0
D．若ab棒匀加快运动，则I R≠0、I L≠0、I C＝0
【参照答案】BCD
2.【2019山西质量检测】(多项选择)如下图，R是一个光敏电阻，其阻值随光照强度的增添而减小，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，电压表和电流表均为理想沟通电表，从某时辰开始在原线圈两头加上交变电压，其刹时价表达式为(V)，则()
A．电压表的示数为222V
B．在天渐渐变黑的过程中，电流表A2的示数变小
C．在天渐渐变黑的过程中，电流表A1的示数变大
D．在天渐渐变黑的过程中，理想变压器的输入功率变小
【参照答案】BD
3．【青岛2019届调研检测】(多项选择)理想变压器原线圈a的匝数n1＝100匝，副线圈b 的匝数n2＝50匝，线圈a接在(V)的沟通电源上，“12 V 6 W”的灯泡恰巧正常发光，电阻R2＝24 Ω，电压表为理想电表。

以下说法正确的选项是()
A．交变电流的频次为100 Hz
B．原线圈两头的电压为50 V
C．电压表的示数为24 V
D．R1耗费的功率是0.5 W
【名师分析】由公式可知，角速度ω=100π，则，故A错误；灯泡正常发光，故副线圈中电流为，因此电压表示数为：U2=12+IR2=12+0.5×24=24V，故C正确；依据理想变压器电压比：，可得原线圈两头的电压为：，故B错误；
输出端电压为48V ，R 1两头的电压为
，依据电流之比等于电匝数的反比可
得：I 1=0.25A ；则功率
，故D 正确。

【参照答案】CD
4．【天一中学2019届调研】如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比 n 1∶n 2＝3∶1，L 1、L 2为两同样灯泡，R 、L 、D 和C 分别为定值电阻、理想线圈、理想二极管和电容器，此中C ＝10 μF 。

当原线圈两头接如图乙所示的正弦沟通电压时，以下说法中正确的选项是( )
A ．灯泡L 1必定比L 2暗
B ．电容器
C 所带电荷量的最大值为36210⨯C
C ．电容器C 充电周期为2210-⨯s
D ．副线圈两头的电压有效值为122V
【参照答案】C
5【2019届模拟展望卷】如下图，导体直导轨OM 和PN 平行且OM 与x 轴重合，两导轨间距为d ，两导轨间垂直纸面向里的匀强磁场沿y 轴方向的宽度按的规律散布，两金
属圆环固定在同一绝缘平面内，内、外圆环与两导轨接触优秀，与两导轨接触优秀的导体棒从OP开始一直垂直导轨沿x轴正方向以速度v做匀速运动，规定内圆环a端电势高于b端时，a、b间的电压u ab为正，以下u ab－x图象可能正确的选项是()
【参照答案】D
6．如图甲所示，沟通发电机的矩形金属线圈abcd的匝数n=100，线圈的总电阻rΩ，线圈位于匀强磁场中，且线圈平面与磁场方向平行。

线圈的两头分别与两个相互绝缘的铜环E、F（集流环）焊接在一同，并经过电刷与阻值R=95Ω的定值电阻连结。

现使线圈绕过bc和ad边中点、且垂直于磁场的转轴OOˊ以必定的角速度匀速转动。

穿过线圈的磁通量随时间t变化的图象如图乙所示。

若电路其余部分的电阻以及线圈的自感系数均可忽视不计。

则以下说法中
正确的选项是（）
A．线圈匀速转动的角速度为100
B．线圈中产生感觉电动势的最大值为100V
C．线圈中产生感觉电动势的有效值为100V
D．线圈中产生感觉电流的有效值为 A
【参照答案】D
7．【2019雄安新区高三模拟】图甲为风力发电的简略模型。

在风力作用下，风叶带动与杆固连的永磁铁转动，磁铁下方的线圈与电压传感器相连。

在某一风速时，传感器显示如图乙所示，则( )
A．磁铁的转速为10 r/s
B．线圈两头电压的有效值为6 V
C．交变电流的电压表达式为u＝12sin 5πt V
D．该交变电流能够直接加在击穿电压为9 V的电容器上
【名师分析】电流的周期为Ts，故磁体的转速为，故A错误；经过乙图可知电压的最大值为12V，故有效值，故B错误；周期Ts，故
，故电压的表达式为，故C正确电容器的击穿电压为沟通电的最大值，而沟通电的最大值大于电容器的击穿电压，故不可以，故D错误；【参照答案】C
8．【2019昆明质检】如图甲所示，必定值电阻R与一理想沟通电流表串连，且经过电刷与匝数为N、面积为S、阻值为r的正方形线框相连结，正方形线框处在水平向右的磁感觉强度大小为B的匀强磁场中，现使线框绕中心轴线OO′以恒定的角速度ω转动。

从某时辰开始计
时，线框中产生的感觉电动势随时间的变化规律如图乙所示。

则( )
A ．0～t 1时间内，穿过线框的磁通量的变化量大小为NBS
B ．t 1～t 2时间内流过定值电阻的电荷量为N B S R
C ．t 5时辰穿过线框的磁通量的变化率为NBSω
D ．t 5时辰理想沟通电流表的读数为2()NBS R r ω
+
9．【广东七校2019届联考】如下图，竖直长导线通有恒定电流，一矩形线圈abcd 可绕其竖直对称轴O 1O 2转动。

当线圈绕轴以角速度ω沿逆时针（沿轴线从上往下看）方向匀速转动，从图示地点开始计时，以下说法正确的选项是( )
A ．t ＝0时，线圈产生的感觉电动势最大
B ．0～π
2ω
时间内，线圈中感觉电流方向为abcda C ．t ＝π
2ω时，线圈的磁通量为零，感觉电动势也为零
D ．线圈每转动一周电流方向改变两次
【参照答案】BD
二．计算题
1．【济宁2019届摸底】如下图是沟通发电机模型表示图，N＝100匝的矩形闭合导线框abcd
处于磁感觉强度大小
2
T
10π
B
的水平匀强磁场中，线框面积S＝0.48 m2。

线框绕垂直于磁场
的轴OO′以角速度ω＝100π rad/s逆时针匀速转动，并与理想升压变压器相连，变压器副线圈接入一只“12 V24 W”的灯泡，且灯泡正常发光，线框、输电线路的电阻都不计。

(1)将图示时辰记为t＝0，请判断现在线圈ab边中的电流方向，并写出该线框产生正弦交变电动势的刹时价表达式；
(2)求变压器的原副线圈匝数比；
(3)求灯泡正常发光时，电流表的读数。

(2)升压变压器的输入电压为：
一只“12V24W”的灯泡，且灯泡正常发光，依据变压比公式，有
解得：
(3)理想变压器的输入功率等于输出功率，则
代入数据解得：I1。

2．【2019临沂月考】发电机输出功率P＝50 kW，输出电压＝500 V，用户需要的电压＝220 V，连结升压变压器和降压变压器的输电线电阻R＝3 Ω。

%，试求：
(1)用户获得的电功率是多少？
(2)输电线中的电流和输电线上损失电压分别是多少？
(3)在输电线路中的升压、降压变压器原副线圈的匝数比分别是多少？
（3）升压变压器原线圈输入电流为：
升压变压器原、副线圈匝数之比：
升压变压器的输出电压为：
降压变压器的输入电压为：
降压变压器原、副线圈两头的匝数之比：。

3．【2019东城区联考】如图甲所示是某同学设计的一种振动发电装置的表示图，它的构造是一个套在辐向形永远磁铁槽中的半径为r＝0.10 m、匝数n＝20匝的线圈，磁场的磁感线均沿
半径方向平均散布（其右视图如图乙所示）。

在线圈所在地点磁感觉强度的大小均为
0.20
T
π
B
，
线圈的电阻为R1＝0.50 Ω，它的引出线接有R2＝9.50 Ω的小电珠L。

外力推进线圈框架的P 端，使线圈沿轴线做来去运动，便有电流经过小电珠。

当线圈运动速度v随时间t变化的规律如图丙所示时（摩擦等消耗不计）。

求：
(1)小电珠中电流的峰值；
(2)电压表的示数；
(3)t＝0.01 s时外力F的大小；
(4)在不改变发电装置构造的条件下，要使小灯泡的功率提升，可采纳什么方法?（起码说出两种方法）
（3）当也就是时，外力F的大小
（4）依据，且，
联立解得：
由上式可知在不改变发电装置构造的条件下，要使小灯泡的功率提升，可采纳有：提升、或用变压器提升灯泡两头的电压U。