高考物理电磁学知识点之交变电流全集汇编及答案

高考物理电磁学知识点之交变电流全集汇编及答案

一、选择题

1．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

2．如图是交流发电机的示意图，匀强磁场方向水平向右，磁感应强度为B ，线圈ABCD 从图示位置（中性面）开始计时，绕垂直于磁场方向的轴OO ′逆时针匀速转动。已知转动角速度为ω，线圈ABCD 的面积为S ，匝数为N ，内阻为r ，外电路总电阻为R （包括滑环和电刷的接触电阻和电表电阻），规定线圈中产生的感应电流方向沿ABCD 为正方向，下列说法正确的是（ ）

A ．线圈产生感应电动势的瞬时值为02sin e N

B S t ωω= B ．电路中产生的电流有效值为022()

NB S I R r ω

=

+

C ．外电路的电压峰值为02m NB S R

U R r

ω=+

D ．1秒内线圈中电流方向改变

2ωπ

次 3．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

4．在变电站里，经常要用交流电表去监测电网上的强电流，所用的器材叫电流互感器．如下所示的四个图中，能正确反映其工作原理的是（）

A．B．C．D．

5．下列关于交流电路的说法错误的是（）

A．电容器的击穿电压为交流电压的最大值

B．电路中电流表的示数为电流的有效值

C．教室内日光灯的额定电压为电压的有效值

D．电路中保险丝的熔断电流为电流的最大值

6．2016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0.001m2，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

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

7．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=2202sin100πt(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

8．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

9．电阻12R R 、与交流电源按照图甲方式连接，12=10,=20R R ΩΩ，闭合开关S 后，通过电阻2R 的正弦交变电流i 随时间t 变化的情况如图乙所示，则（）

A ．通过1R 的电流有效值是1.0A

B ．通过2R 2A

C ．1R 两端的电压有效值为5V

D．2R两端的电压最大值为52A

10．如图所示为远距离交流输电的简化电路图．发电厂的输出电压是U，用等效总电阻是r的两条输电线输电，输电线路中的电流是I1，其末端间的电压为U1．在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流是I2．则（）

A．用户端的电压为I1U1/I2

B．输电线上的电压降为U

C．理想变压器的输入功率为I12r

D．输电线路上损失的电功率为I1U

11．如图，实验室一台手摇交流发电机，内阻r=1.0Ω，外接R=9.0Ω的电阻。闭合开关S，当发电机转子以某一转速匀速转动时，产生的电动势e=10sin10πt（V），则

（）

A．该交变电流的频率为10Hz

B．该电动势的有效值为10V

C．外接电阻R所消耗的电功率为9W

D．电路中理想交流电流表的示数为A

12．如图所示，接于理想变压器中的四个规格相同的灯泡都正常发光，那么，理想变压器的匝数比n1:n2:n3为（）

A．3︰2︰1B．1︰l︰1C．6︰2︰1D．2︰2︰1

13．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