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题型: 多选题
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多选题 · 6 分

7.如图甲所示,一单匝圆形闭合导线框半径为r,线框电阻为R,连接一交流电流表(内阻不计)。线框内充满匀强磁场,已知该磁场磁感应强度B随时间按正弦规律变化,如图乙所示(规定向下为B的正方向),则下列说法正确的是 (   )

A0.005s时线框中的感应电流最大

B0.01s时线框中感应电流方向从上往下看为顺时针方向

C0.015s时电流表的示数为零

D0~0.02s内闭合导线框上产生的热量为

正确答案

B,D

解析

A选项,由图可知B=0.1sin(100πt),磁通量ΦBS=0.1πr2sin(100πt),所以;当t=0.005s时i=0,故0.005s时线框中的感应电流不是最大,错误。

B选项,根据楞次定律0.01s时,磁场逐渐减小,感应电流的磁场,应该与原磁场的方向相相同,根据右手定则可知电流方向从上往下看为顺时针方向,故B选项正确。

C选项,0.015s时,根据i==cos(100πt)可知,瞬时电流为零,但是交流电流表测的是交变电流的有效值,而不是瞬时值,故错误。

D选项,根据公式i=cos(100πt)可知,交变电流的有效值i有效=,0~0.02s内闭合导线框上产生的热量Q= i有效2Rt=,带入数据可得:Q=,故D选项正确。

考查方向

1、考查感生电动势的基本公式。2、考查楞次定律的应用,根据楞次定律判断感应电流的方向。3、考查交变电流表测量交变电流的有效值。4、考查根据计算正弦交变电流的有效值计算,及根据交变电流有效值计算导线框上产生的热量。

解题思路

1、首先根据B-t时间图像写出B的函数表达式,再根据感生电动势的基本公式,及,求出电流随时间变化的表达式,从而判断交变电流的最大值与最小值。2、根据楞次定律判断感应电流的方向。3、根据交变电流产生热量的公式Q=I有效2Rt,计算导线框上产生的热量。

易错点

1、对交变电流表测量交变电流的有效值还是瞬时值分辨不清。2、对交变电流有效值的计算方法掌握不到位。3、在计算线框上产生的热量时不知道用交变电流的有效值还是瞬时值。

知识点

法拉第电磁感应定律楞次定律正弦式电流的峰值和有效值、平均值
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题型: 多选题
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多选题 · 6 分

6. 某小型水电站的电能输送示意图如图所示,发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向用户供电。已知输电线的总电阻为R=10Ω,降压变压器T2原、副线圈匝数之比为4∶1,降压变压器副线圈两端交变电压u=220sin100πt V,降压变压器的副线圈与滑动变阻器组成闭合电路。若将变压器视为理想变压器,当负载R0=11Ω时   (   )

A通过R电流的有效值是20A

B升压变压器的输入功率为4650W

C当负载R0增大时,发电机的输出功率减小

D发电机中电流变化的频率为100Hz

正确答案

B,C

解析

A、通过用电器的电流有效值,根据得,输电线上的电流

,故A错误;

B、输电线上损耗的功率,降压变压器的输入功率

,则升压变压器的输出功率

,故B正确;

C、当用电器的电阻R0增大时,降压变压器的输出电流减小,则输电线上的电流减小,升压变压器原线圈中的电流变小,根据知,发电机的输出功率减小.故C正确;

D、交流电经过变压器,频率不变,则交流电的频率,故D错误; 故本题选BC

考查方向

原副线圈的电压、电流与匝数比的关系;升压变压器的输出功率、功率损失和降压变压器的输入功率之间的关系.

解题思路

在输电的过程中,交流电的频率不变,结合降压变压器的输出电压和用电器的电阻,根据欧姆定律求出通过用电器的电流,结合输电线上的功率损失求出升压变压器的输入功率.

易错点

正弦式交流电有效值的求法,理想变压器输出功率决定输入功率的理解;

知识点

正弦式电流的峰值和有效值、平均值变压器的构造和原理电能的输送
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题型: 单选题
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单选题 · 6 分

4.如图所示,两根间距为cm的无限长光滑金属导轨,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,磁场边界虚线为正弦曲线的一部分,一阻值为10Ω的光滑导体棒,在外力作用下以10 m/s的速度匀速向右运动(接触电阻不计),交流电压表和交流电流表均为理想电表,则( )

A回路中产生的是正弦式交变电流

B电压表的示数是2V

C导体棒运动到图示虚线位置时,电流表示数为零

D导体棒上消耗的热功率为0.2W

正确答案

A

解析

A.当导体棒切割磁感线时,产生的感应电动势为 E=BLv,由于L按正弦规律变化,这个过程产生正弦式交变电流,故A正确; B.根据电流热效应,设此交流电的电压有效值为U,由,则,则电压表的示数为,故B错误; C.电流表的示数为交流电的有效值,所以导体棒运动到图示虚线位置时,电流表示数不为零,故C错误; D. 导体棒上消耗的热功率为,故D错误;故本题选A

考查方向

本题主要考查导体切割磁感线产生感应电动势及正弦式交流电有效值的理解及应用,焦耳定律。

解题思路

根据公式E=BLv列式分析电流的特点.交流电压表及交流电流表测量的是有效值,根据正弦式交流电的有效值表达式求出有效值,根据焦耳定律求出导体棒的热功率。

易错点

导体棒切割长度的变化规律,及磁场方向的变化,有效值的求法。

知识点

电功、电功率法拉第电磁感应定律正弦式电流的峰值和有效值、平均值
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题型: 多选题
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多选题 · 6 分

6.如图所示,理想变压器原线圈a、b两端接正弦交变电压u,u=220sin 100πt (V),电压表V接在副线圈c、d两端(不计导线电阻).则当滑动变阻器滑片向右滑动时()

A电压表示数不变

B电流表A2的示数始终为0

C若滑动变阻器滑片不动,仅改变u, 使u=220sin 200πt(V)则电流表A1的示数增大

D若滑动变阻器滑片不动,仅改变u, 使u=220sin 200πt(V)则电流表A1的示数减小

正确答案

A,C

解析

      输入电压决定输出电压,因为U1不变,所以U2也不变,即电压表读数不变,A正确;

      电路中的电容器作用是:通交流,隔直流。因为是交流电,所以A2的示数不为0,B错误;

      电容器的容抗与频率呈倒数关系,所以交流电的频率增加,电流增大,所以C正确,D错误。

故选AC

考查方向

本题主要考查了电磁学-交变电流-理想变压器 、电容器   

解题思路

根据交变电流-理想变压器规律和欧姆定律求解。

易错点

电容器的容抗与频率呈倒数关系

知识点

正弦式电流的图象和三角函数表达式正弦式电流的峰值和有效值、平均值变压器的构造和原理
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题型: 单选题
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单选题 · 6 分

3.如图甲所示为一交变电路,其中交流电流表与交流电压表均为理想电表,电路中电阻R的阻值为,当在理想变压器的原线圈接入如图乙所示的电压时,电压表的读数为20V,下列说法正确是(     )

A副线圈两端电压的最大值为20V

B变压器的变压比为

C电流表的读数约为0.18A

D如果电阻R为可调电阻,当其阻值减小时,原线圈的输入功率减小

正确答案

C

解析

A.交流电压表读数为有效值,因此副线圈两端电压为20V,最大值为,故A错误;

B、C.由于理想变压器原副线圈的电压与匝数成正比,则原副线圈匝数比为,对电阻R,由欧姆定律得,副线圈的电流为,根据电流与匝数成反比,可得原线圈中的电流为,故B错误,C正确;

D.当电阻R的阻值减小时,由于输入电压与匝数比没有改变,所以输出电压不变,即电压表的示数不变,由,可知变压器的输出功率变大,由理想变压器可知,输入功率也随着变大,故D错误;故本题选C

考查方向

本题主要考查了理想变压器的原理;正弦式电流的峰值和有效值的概念以及理想变压器输入功率与输出功率的关系问题,体现了学生的基础知识掌握能力;

解题思路

交流电压表与电流表测量的是交流电的有效值;根据电压与匝数成正比,电流与匝数成反比解出匝数比,从而算出原线圈中的电流;根据理想变压器输入功率等于输出功率,当电阻R减小时,输出功率变小,从而确定出输入功率的变化。

易错点

交流电压表与电流表测量的是交流电的有效值;

知识点

正弦式电流的峰值和有效值、平均值变压器的构造和原理
下一知识点 : 感抗和容抗
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