第十一章 交变电流 答案

R的电荷量q=IΔt=

NBSEΔt=，故A项错B项对.线圈转动过程中产生的感应电动势

R?rR?r的最大值Em=NBSω,有效值E=

Em2=

NBS?2.据闭合电路的欧姆定律I=

ENBS?=,R?r2(R?r)·

据能量守恒，外力所做的功将全部转化为电能，故W=EIt=

NBS?2·

NBS?2(R?r)2?1·= ?4?N2B2S2?4(R?r)答案：BD

,故C项错D项对.

3.解析：由法拉第电磁感应定律和欧姆定律E????BES?B?S?,I??? ?t?tRR?t6?10?3?10?2A?2?10?5 可得0?3s内，I1?30?6?10?33?5s内，I2??10?2A??3?10?5A

22由有效值的定义Q复?Q交 I12Rt1?I2Rt2?I2Rt

?5 代入数据得I?6?10A

4.考点分析 本题交流电的两种表达方式（函数表示法与图象表示法），以及交流电有效值的求解．

解析： 由图象可知正弦交流电的周期T?0.04s，则f?1?25，??2?f?50?，所以该交T流电的电压瞬时值的表达式为u＝100sin（50πt）V，A不正确，B正确；该交流电的电压的有效值为

1002?502V，则C不正确；若将该交流电压加在阻值R＝100 Ω的电阻两端，

U2(502)2??50W，则D正确，所以正确答案为BD． 则电阻消耗的功率为P?R100

5.解析： 从图中可以看出，电流的周期为s，所以频率为25Hz．电压的峰值为5V，所以通过电阻的电流的峰值为1A，用交流电表测量的是电压和电流的有效值．正弦交流电的有效值是峰值的以C正确． 答案：C

6.考点分析 本题考查了变压器变压原理的应用．

用心 爱心 专心

9

5222倍，所以D错误．根据电功率的计算公式有P?UI???2.5W，所222

解析： 由题意可知，钳形电流表利用了电磁感应原理，实际上是变压器，因此钳形电流表只能测交流电．由变压器的原理可知，因每匝线圈产生的感应电动势相同，故图4（b）的读数为3.6A． 答案：C

7.解析：因为变压器的副线圈上的电压U2?n2U1，当U1不变时，开关S断开，副线圈上n1的电压U2不会改变，所以选项A错误；当断开S时，副线圈输出端的电阻变大，则干路的电流变小，所以电阻R上的电压变小，所以选项B符合题意正确；再根据变压器的电流关系

I1?n2I2，副线圈上的电流减小，所以原线圈上的电流也减小，所以选项D符合题意正确；n1副线圈上的电压U2不变，电流变小，所以电阻R上的电压减小，则灯泡L1两端的电压增加，则流过L1的电流变大，所以选项C错误，综上所述，本题的正确选项为BD。

答案：BD 8.【解析】：原线圈电压有效值U1=220V，由电压比等于匝数比可得副线圈电压U2=55V，A对；电阻R上的电流为2A，由原副线圈电流比等于匝数的反比，可得电流表示数为0.5A， C对；2π

输入功率为P=220×0.5W=110W，D错；周期T= =0.02s，B错。

ω答案：AC

.9【解析】理想变压器的特点是输入功率等于输出功率，当负载电阻增大时，由于副线圈的电压不变，所以输出电流I2减小，导致输出功率P2减小，所以输入功率P1减小；输入的电压不变，

所以输入的电流I1减小，B正确 答案：B

10．【解析】V1示数小于正常值时，副线圈的输出电压也要变小，所以滑动触头P向上滑动，即选项A正确；当用电器增加时，副线圈的电流增大，输电线上损失的电压增大，要使电器正常工作，滑动触头P应向上滑，所以选项C正确 【答案】AC

11.解析：T=

1 s=0.02 s,Um=1202 V=168 V. 50画出U-t图如下图.因为U>84 V时霓虹灯才发光,由图知半个周期灯管点亮的时间Δt=t2-t1,由u=168sin(2πft) V=8 V可知：当2πft=

?155时,t1= s,当2πft=π时,t2= s.

6660060010

用心 爱心 专心

所以Δt=t2-t1=

121 s=× s. 15031001 s. 150即霓虹灯在半个周期内,有23的时间被点亮,Δt=答案：

12.解析：○A表、○V表的读数均为有效值,故I=U=100 V I=

1 s 150Im2=

Um2R=

10022?50 A=2 A

2?Im=

4?2 A.

电容器所能承受的最大电压应不小于交变电压的最大值1002 V. 答案：2 100

13.考点分析 变压器原理及部分电路欧姆定律的应用．

解析： 因自耦变压器的原副线圈在一起，由题可知，原线圈的匝数为副线圈匝数的一半．理想变压器的变压比为

I?UCD200V??5A． R040?U1n?1，所以UCD?2UAB?200V．根据部分电路欧姆定律有U2n24?2 1002

答案：200，5

14.考点分析 考查变压器电压比和电流比的应用及动态分析．

n解析： 由变压器的电流比可知，I1?n2，故I1?2I，由题意知原线圈的电压不变，

n1In1由P2＝U2和P1＝P2可知，R减小时，则P1＝P2均增大．

R215． 【解析】 发电站的输出电流

P107I1??A?2.5?103A ① 3U14?10 输电线路损失的功率P4%P?I2R ② 损＝2用心 爱心 专心 11

4%P4%?107 则I2??A?2?102A ③

R10n1I22?1022变压器的匝数比 ???3n2I12.5?1025n1I22?1022【答案】 ???n2I12.5?1032516.解析：输电线路的示意图如图所示，

2

输电线损耗功率P线=100×4% kW=4 kW，又P线=I2R线 输电线电流I2=I3=20 A

原线圈中输入电流I1=

nIP100000201 A=400 A 所以1?2? ??U1250n2I140020这样U2=U1n2/n1=250×20 V=5000 V U3=U2-U线=5000-20×10 V=4800 V

所以

n3U34800240 用户得到的电功率P出=100×96% kW=96 kW ???n4U42201117．【解析】(1)Em＝nBSω

代人数据得 Em＝400×0.25×0.05×0.04×l00 V＝20 V (2)Im=

Em R?r代人数据得Im＝

20A=2A

9.9?0.1∵是正弦交变电流，所以电流表读数即有效值 I=

Im2?2A=1．41A

2

(3)p＝IR＝

?2?×9．9W＝19。8W．

218．【解析】（1）根据磁场分布特点，线框不论转到磁场中哪一位置，切割磁感线的速度始终与磁场方向垂直，故线框aa?转到图示位置时，感应电动势的大小为

E=2Blv=2Bl?L=BlLω 2（2）线框转动过程中，只能有一个线框进入磁场（作电源），另一个线框与外接电阻R并联后一起作为外电路。

用心 爱心 专心

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