(全国通用)新2020届高考物理二轮复习 专题10 直流电路与交流电路学案【下载】

最新人教版小学试题 D.当ab边速度方向向上时，它所受安培力的方向也向上

解析 矩形线圈绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动，产生正弦交流电，外电阻R＝10 Ω，电压表示数10 V，说明

Em

2

＝10 V即Em＝102 V.根据题图乙t＝0时磁通量等于0可判断t＝0时R两端的电压最大，所以R两端的电压随时间变化的规律为u＝102cos ωt＝102cos(100πt) V，选项C对.t＝0.02 s代入电动势的表达式，此刻u＝102 V，选项B错.根据楞次定律，感应电流总是阻碍线圈的转动，所以当ab边速度方向向上时，它所受安培力的方向向下，选项D错.电动势平均值为磁通量和时间的比值，而该比值最大为Em＝102 V，所以平均值一定比Em＝102 V小，选项A错. 答案 C 变式训练

3.如图5所示，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于水平方向的匀强磁场中，线框面积为S，电π

阻为R.线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度ω从中性面开始匀速转动，线框转过时

6的感应电流为I，下列说法正确的是( )

图5

A.线框中感应电流的有效值为2I

2IRB.线框转动过程中穿过线框的磁通量的最大值为 ωπ2IC.从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面的电荷量为 2ω8πIRD.线框转一周的过程中，产生的热量为 2

ω答案 BC

解析 由Em＝nBSω，中性面开始计时，则电流i＝＝

nBSωπ

sin ωt，当ωt＝时电流为I，则IR6

nBSωnBSωnBSω2I，则2I＝；由＝2I为电流的最大值，则线框中感应电流的有效值为＝22RRR2

2RII，故A错误；转动过程中穿过线框的磁通量的最大值为BS＝.因n＝1，则B正确；中性面

nω部编本试题，欢迎下载！ 最新人教版小学试题 πBSBS2I开始转过的过程中，通过导线横截面的电荷量为t＝＝，则C正确；电流的有效值为2

2tRRω2π4πRII，则Q＝(2I)R·＝，则D错误.

2

2

ωω4.如图6甲为风力发电的简易模型，在风力的作用下，风叶带动与其固定在一起的永磁铁转动，转速与风速成正比.某一风速时，线圈中产生的正弦式电流如图乙所示，则( )

图6

A.电流的表达式为i＝0.6sin (10πt) A B.磁铁的转速为10 r/s

C.风速加倍时电流的表达式为i＝1.2sin (10πt) A D.风速加倍时线圈中电流的有效值为1.2 A 答案 A

2π

解析 通过题图乙可知电流的最大值为0.6 A，周期T＝0.2 s，故ω＝＝10π rad/s，故

T电流的表达式为i＝0.6sin (10πt) A，故A正确；电流的周期为T＝0.2 s，故磁体的转速为

n＝＝5 r/s，故B错误；风速加倍时，角速度加倍，根据Em＝nBSω可知产生的感应电动势加T倍，形成的感应电流加倍，故风速加倍时电流的表达式为i＝1.2sin (20πt) A，故C错误；根据分析，形成的感应电流Im＝1.2 A，故有效值为I＝

1

Im

32＝ A，故D错误.

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考题三 变压器及远距离输电

1.理想变压器的基本关系式 (1)功率关系：P入＝P出. (2)电压关系：＝.

若n1＞n2，为降压变压器；若n1＜n2，为升压变压器.

U1n1

U2n2

部编本试题，欢迎下载！ 最新人教版小学试题 I1n2I2n1

(3)电流关系：只有一个副线圈时，＝； 有多个副线圈时，U1I1＝U2I2＋U3I3＋……＋UnIn. 2.原、副线圈中各量的因果关系 (1)电压关系：U1决定U2. (2)电流关系：I2决定I1. (3)功率关系：P出决定P入. 3.输电过程的电压关系

4.输电过程功率的关系

例3 (2016·全国乙卷·16)一含有理想变压器的电路如图7所示，图中电阻R1、R2和R3的阻值分别为3 Ω、1 Ω和4 Ω，为理想交流电流表，U为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定.当开关S断开时，电流表的示数为I；当S闭合时，电流表的示数为4I.该变压器原、副线圈匝数比为( )

图7

A.2 B.3 C.4 D.5 [思维规范流程]

设变压器原、副线圈匝数比为k

S断开 S闭合 部编本试题，欢迎下载！ 最新人教版小学试题

2

??U1＝kU2??U＝k2·5IU2＝kI·?R2＋R3???＋3I U＝U1＋I·R1 ?U1′＝kU2′??U＝k2·4I＋U2′＝k·4I·R2??12I U＝U1′＋4I·R1?即：k·5I＋3I＝k·4I＋12I 得k＝3 变式训练

5.(2016·天津·5)如图8所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表.下列说法正确的是( )

2

图8

A.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，R1消耗的功率变大 B.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电压表V示数变大 C.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电流表A1示数变大 D.若闭合开关S，则电流表A1示数变大，A2示数变大 答案 B

解析 当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，接入电路的阻值变大，变压器副线圈两端电压不变，副线圈中的电流减小，则R1消耗的功率及其两端电压均变小，故电压表的示数变大，选项A错误，B正确；当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，副线圈中的电流减小，则原线圈中的电流也减小，电流表A1示数变小，选项C错误；若闭合开关S，副线圈电路中总电阻减小，副线圈中的电流变大，R1两端电压变大，R2两端电压减小，电流表A2示数减小；原线圈中的电流也变大，电流表A1示数变大，选项D错误.

6.如图9所示，理想变压器副线圈1、2之间的匝数是总匝数的一半，二极管D具有单向导电性(正向电阻为零，反向电阻为无穷大)，R是可变电阻，K是单刀双掷开关，原线圈接在电压不变的正弦交流电源上.下列说法正确的是( )

图9

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