PAGEPAGE1專題10直流與交流電路1.(多項選擇)如圖2所示，A為巨磁電阻，當它周圍的磁場增強時，其阻值增大；C為電容器.當有磁鐵靠近A時，以下說法正確的有()圖2A.電流表的示數減小B.電容器C的電荷量增大C.電壓表的示數變小D.電源內部消耗的功率變大答案AB2.圖4為遠距離輸電示意圖，兩變壓器均為理想變壓器，升壓變壓器T的原、副線圈匝數分別為n1、n2.在T的原線圈兩端接入一電壓u＝Umsinωt的交流電源，假設輸送電功率為P，輸電線的總電阻為2r，不考慮其他因素的影響，那么輸電線上損失的電功率為()圖4A.(eq\f(n1,n2))eq\f(U\o\al(

2,m),4r) B.(eq\f(n2,n1))eq\f(U\o\al(

2,m),4r)C.4(eq\f(n1,n2))2(eq\f(P,Um))2r D.4(eq\f(n2,n1))2(eq\f(P,Um))2r答案C解析輸入電壓為：U1＝eq\f(Um,\r(2))，由eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)得：U2＝eq\f(n2Um,\r(2)n1)，又由P＝I2U2，輸電線上損失的電功率為：Pr＝Ieq\o\al(

2,2)·2r＝4(eq\f(n1,n2))2(eq\f(P,Um))2r，C對.3.(多項選擇)在如圖6所示的電路中，電表均為理想電表，閉合開關S，將滑動變阻器滑片P向左移動一段距離后，以下結論正確的選項是()圖6A.燈泡L變亮B.電壓表讀數變大C.電容器C上電荷量減少D.電流表讀數變小答案BD4.(多項選擇)汽車電動機啟動時車燈會瞬時變暗，如圖8為汽車啟動原理圖，在翻開車燈的情況下，電動機未啟動時電流表讀數為10A；電動機啟動時電流表讀數為58A.假設電源電動勢為12.5V，內阻為0.05Ω，電動機內阻為0.02Ω，電流表內阻不計，那么電動機啟動時()圖8A.車燈的電壓為9.6VB.通過電動機的電流為48AC.電動機的功率為50WD.電動機輸出的機械功率為430W答案AD解析當電動機未啟動時，此時U外1＝E－I1r＝12.5V－10×0.05V＝12V那么車燈的電阻為：R＝eq\f(U外1,I1)＝eq\f(12,10)Ω＝1.2Ω當電動機啟動后：U外2＝E－I2r＝12.5V－58×0.05V＝9.6V，由于電動機和車燈并聯，故車燈的電壓為9.6V，即選項A正確；那么此時通過車燈的電流為I燈1＝eq\f(U外2,R)＝8A，故通過電動機的電流為I機＝58A－8A＝50A，應選項B錯誤；此時電動機的功率為：P＝I機U外2＝50×9.6W＝480W，應選項C錯誤；此時電動機輸出的機械功率為：P出＝P－Ieq\o\al(

2,機)r機＝430W，應選項D正確.5.如圖9所示，在勻強磁場中勻速轉動的單匝純電阻矩形線圈的周期為T，轉軸O1O2垂直于磁場方向，線圈電阻為2Ω.從線圈平面與磁場方向平行時開始計時，線圈轉過60°時的感應電流為1A.以下說法正確的選項是()圖9A.線圈消耗的電功率為1WB.線圈中感應電流的有效值為2AC.任意時刻線圈中的感應電動勢為e＝2eq\r(2)coseq\f(2π,T)tD.任意時刻穿過線圈的磁通量為Φ＝eq\f(2T,π)sineq\f(2π,T)t答案D6.如圖10所示，矩形閉合導線框ABCD處于可視為水平方向的勻強磁場中，線框繞垂直于磁場的軸OO′勻速轉動，并與理想變壓器原線圈相連，副線圈接有一只“11V,33W〞的燈泡.當燈泡正常發光時，變壓器輸入電壓u＝33eq\r(2)cos(10πt)V.以下說法正確的選項是()圖10A.圖示位置可能是計時起點B.圖示位置線框中產生的磁通量變化率最小C.變壓器原、副線圈匝數之比為3eq\r(2)∶1D.通過電流表A的電流為eq\r(2)A答案B7.(多項選擇)如圖11所示，圖線①表示某電池組的輸出電壓－電流關系，圖線②表示其輸出功率－電流關系.根據圖線可以求出()圖11A.電源電動勢B.電源內阻C.電池組的輸出電壓為45V時輸出功率為100WD.電池組的輸出功率為120W時，電路消耗的總功率為200W答案ABD解析U－I圖線與U軸交點表示電路處于斷路狀態，那么電源的電動勢E＝U＝50V.電源的內阻等于圖線斜率絕對值大小，那么有r＝|eq\f(ΔU,ΔI)|＝eq\f(50－25,5)Ω＝5Ω，故A、B正確；電池組的輸出電壓為45V時，內電壓為5V，故電流為eq\f(5V,5Ω)＝1A，故輸出功率為：P＝UI＝45V×1A＝45W，故C錯誤；電池組的輸出功率為120W時，由P－I圖線讀出電流I＝4A，故電路消耗的總功率為P＝EI＝50V×4A＝200W，故D正確.8.如圖12所示，理想變壓器原、副線圈的匝數比n1∶n2＝1∶5，原線圈接u1＝110sin(100πt)V的交流電，電阻R1＝R2＝25Ω，D為理想二極管，那么()圖12A.通過電阻R1的電流為2AB.二極管的反向耐壓值應大于550VC.原線圈的輸入功率為200WD.通過原線圈的電流為eq\f(15,11)A答案B9．現用電壓為380V的正弦式交流電給額定電壓為220V的電燈供電，以下電路中可能使電燈正常發光的有()解析由圖可知，A、B選項中均有電阻分壓，可以使電燈正常發光；C選項為降壓變壓器，通過變壓器降壓也可以使電燈正常發光；D選項為升壓變壓器，電燈兩端的電壓要大于380V，不可行．答案ABC10．如下圖，有一臺交流發電機E，通過理想升壓變壓器T1和理想降壓變壓器T2向遠處用戶供電，輸電線的總電阻為R.T1的輸入電壓和輸入功率分別為U1和P1，它的輸出電壓和輸出功率分別為U2和P2；T2的輸入電壓和輸入功率分別為U3和P3，它的輸出電壓和輸出功率分別為U4和P4.設T1的輸入電壓U1一定，當用戶消耗的電功率變大時，有()A．U2減小，U4變大B．U2不變，U3變小C．P1變小，P2變小D．P2變大，P3變大答案BD11．圖甲為遠距離輸電示意圖，升壓變壓器原副線圈匝數比為1∶100，降壓變壓器原副線圈匝數比為100∶1，遠距離輸電線的總電阻為100Ω.假設升壓變壓器的輸入電壓如圖乙所示，輸入功率為750kW.以下說法中正確的有()A．用戶端交流電的頻率為50HzB．用戶端電壓為250VC．輸電線中的電流為30AD．輸電線路損耗功率為180kW解析變壓器不改變交流電的頻率，A項正確，因輸電線路上有電壓損失，故用戶端電壓小于250V，B項錯誤，由P＝UI得I1＝eq\f(P,U1)＝3000A，那么輸電線路中的電流I2＝eq\f(n1,n2)I1＝30A，C項正確，輸電線路損耗功率為P損＝I2R線＝302×100W＝90kW，D項錯．答案AC12.如下圖的電路中，電源電動勢為E、內阻為r，兩平行金屬板間有勻強磁場．開關S閉合后，當滑動變阻器滑片位于圖示位置時，一帶電粒子恰好以速度v勻速穿過兩板．假設不計重力，以下說法正確的選項是()A．如果將開關斷開，粒子將繼續沿直線運動B．保持開關閉合，將a極板向下移動一點，粒子可能向上偏轉C．保持開關閉合，將滑片P向上滑動一點，粒子將可能從下極板邊緣射出D．保持開關閉合，將滑片P向下滑動一點，粒子將可能從下極板邊緣射出答案BCD13．(多項選擇)如下圖，電流表A1(0～3A)和A2(0～0.6A)是由兩個相同的電流計改裝而成，現將這兩個電流表并聯后接入電路中．閉合開關S，調節滑動變阻器，以下說法中正確的選項是()A．A1、A2的讀數之比為1∶1B．A1、A2的讀數之比為5∶1C．A1、A2的指針偏轉角度之比為1∶1D．A1、A2的指針偏轉角度之比為1∶5【答案】BC【解析】電流表A1(0～3A)和A2(0～0.6A)是由兩個相同的電流計改裝而成，都是并聯電阻，在題圖中兩電流計也是并聯的，所以C正確；它們的量程之比為5∶1，即總電阻之比為1∶5，所以并聯時讀數之比5∶1，所以B正確．14．如下圖，電源內阻不可忽略，電路中接有一小燈泡和一電動機．小燈泡L上標有“6V12W〞字樣，電動機的線圈電阻RM＝0.50Ω.假設燈泡正常發光時，電源的輸出電壓為12V，此時()A．整個電路消耗的電功率為24WB．電動機的熱功率為12WC．電動機的輸出功率為12WD．電動機的輸入功率為12W15．在一小型交流發電機中，矩形金屬線圈abcd的面積為S，匝數為n，線圈總電阻為r，在磁感應強度為B的勻強磁場中繞OO′軸以角速度ω勻速轉動(如圖甲所示)，產生的感應電動勢e隨時間t的變化關系如圖乙所示，矩形線圈與阻值為R的電阻構成閉合電路，以下說法中正確的選項是()A．從t3到t5這段時間穿過線圈磁通量的變化量為零B．從t3到t4這段時間通過電阻R的電荷量為eq\f(2E0,R＋rω)C．t4時刻穿過線圈的磁通量變化率大小為E0D．t1時刻電阻R的發熱功率為eq\f(RE\o\al(2,0),2R＋r2)【答案】D【解析】由于磁通量是雙向標量，在t3到t5這段時間穿過線圈磁通量的變化量不為零，為ΔΦ1＝2BS，故A錯誤；通過電阻的電荷量Q＝eq\f(nΔΦ,R)，所以t3到t4這段時間通過電阻R的電荷量Q＝eq\f(nBS,R＋r)＝eq\f(E0,R＋rω)，故B錯誤；由于產生的電動勢最大，所以磁通量時間圖象中，在電動勢最大時，線圈中磁通量的變化率最大，即E0＝nk，所以k＝eq\f(E0,n)，故C錯誤；求功率時需用有效值，所以E＝eq\f(E0,\r(2))，所以電流I＝eq\f(E,R＋r)，R的發熱功率為P＝eq\f(RE\o\al(2,0),2R＋r2)，故D正確．16．將硬導線中間一段折成半圓形，使其半徑為R，讓它在磁感應強度為B，方向如下圖的勻強磁場中繞軸MN勻速轉動．導線在a、b兩處通過電刷與外電路連接，外電路接有額定功率為P、電阻為r的小燈泡并正常發光．電路中除燈泡外，其余局部的電阻不計，那么以下說法正確的選項是()A．半圓形硬導線的轉速eq\f(\r(2rP),π2R2B)B．半圓形硬導線的轉速eq\f(\r(rP),π2R2B)C．半圓形硬導線從圖示位置轉90°通過小燈泡的電荷量為eq\f(πR2B,r)D．半圓形硬導線從圖示位置轉90°過程中通過小燈泡的電荷量為017．(多項選擇)海洋中蘊藏著巨大的能量，利用海洋的波浪可以發電．在我國南海上有一浮桶式波浪發電燈塔，其原理示意圖如圖甲所示．浮桶內的磁體通過支柱固定在暗礁上，浮桶內置線圈隨波浪相對磁體沿豎直方向運動，且始終處于磁場中，該線圈與阻值R＝15Ω的燈泡相連，浮桶下部由內、外兩密封圓筒構成(圖中斜線陰影局部)，如圖乙所示，其內為產生磁場的磁體，與浮桶內側面的縫隙忽略不計；匝數N＝200的線圈所在處輻射磁場的磁感應強度B＝0.2T，線圈直徑D＝0.4m，電阻r＝1Ω.取重力加速度g＝10m/s2，π2≈10.假設浮桶隨波浪上下運動的速度可表示為v＝0.4πsin(πt)m/s.那么以下說法正確的選項是()A．波浪發電產生電動勢e的瞬時表達式為e＝16sin(πt)VB．燈泡中電流i的瞬時表達式為i＝4sin(πt)AC．燈泡的電功率為120WD．燈泡兩端電壓的有效值為eq\f(15\r(2),2)V18.圖4甲為小型旋轉電樞式交流發電機的原理圖，其矩形線圈在磁感應強度為B的勻強磁場中，繞垂直于磁場方向的固定軸OO′(OO′沿水平方向)勻速轉動，線圈的兩端經集流環和電刷與電阻R＝10Ω連接，與電阻R并聯的交流電壓表為理想電壓表，示數為10V.圖乙是矩形線圈中磁通量Φ隨時間t變化的圖象.那么()圖4A.此交流發電機的電動勢平均值為10eq\r(2)VB.t＝0.02s時R兩端的電壓瞬時值為零C.R兩端的電壓u隨時間t變化的規律是u＝10eq\r(2)cos(100πt)VD.當ab邊速度方向向上時，它所受安培力的方向也向上答案C19.如圖5所示，單匝矩形閉合導線框abcd全部處于水平方向的勻強磁場中，線框面積為S，電阻為R.線框繞與cd邊重合的豎直固定轉軸以角速度ω從中性面開始勻速轉動，線框轉過eq\f(π,6)時的感應電流為I，以下說法正確的選項是()圖5A.線框中感應電流的有效值為2IB.線框轉動過程中穿過線框的磁通量的最大值為eq\f(2IR,ω)C.從中性面開始轉過eq\f(π,2)的過程中，通過導線橫截面的電荷量為eq\f(2I,ω)D.線框轉一周的過程中，產生的熱量為eq\f(8πI2R,ω)答案BC解析由Em＝nBSω，中性面開始計時，那么電流i＝eq\f(nBSω,R)sinωt，當ωt＝eq\f(π,6)時電流為I，那么I＝eq\f(nBSω,2R)，那么2I＝eq\f(nBSω,R)；由eq\f(nBSω,R)＝2I為電流的最大值，那么線框中感應電流的有效值為eq\f(2I,\r(2))＝eq\r(2)I，故A錯誤；轉動過程中穿過線框的磁通量的最大值為BS＝eq\f(2RI,nω).因n＝1，那么B正確；中性面開始轉過eq\f(π,2)的過程中，通過導線橫截面的電荷