2010届高三物理每周精析精练：交变电流

一、选择题

1. 难度：中等

 如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，R₁＝20 ，R₂＝30 ，C为电容器。已知通过R₁的正弦交流电如图乙所示，则                           （     ）

A.交流电的频率为0.02 Hz

B.原线圈输入电压的最大值为200 V

C.电阻R₂的电功率约为6.67 W

D.通过R₃的电流始终为零

2. 难度：中等

 如图所示，理想自耦变压器1与2间匝数为40匝，2与3间匝数为160匝，输入电压为100V，电阻R上消耗的功率为10W，则交流电流表的示数为（    ）

A、0.125A       B、0.100A      C、0.225A       D、0.025A

3. 难度：中等

 某小型水电站的电能输送示意图如下。发电机的输出电压为200V，输电线总电阻为r，升压变压器原副线圈匝数分别为n，n₂。降压变压器原副线匝数分别为n₃、n₄（变压器均为理想变压器）。要使额定电压为220V的用电器正常工作，则（   ）

A．                        

B．

C．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压

D．升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率

4. 难度：困难

  在绕制变压器时，某人误将两个线圈绕在如图所示变压器铁心的左右两个臂上，当通以交变电流时，每个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈，另一半通过中间的臂，已知线圈1、2的匝数之比N₁：N₂=2：1，在不接负载的情况下（    ）

A、当线圈1输入电压220V时，线圈2输出电压为110V

B、当线圈1输入电压220V时，线圈2输出电压为55V

C、当线圈2输入电压110V时，线圈1输出电压为220V

D、当线圈2输入电压110V时，线圈1输出电压为110V

5. 难度：中等

 如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为1：5，原线圈两端的交变电压为 氖泡在两端电压达到100V时开始发光，下列说法中正确的有 （   ）

 A．开关接通后，氖泡的发光频率为100Hz

 B．开关接通后，电压表的示数为100 V

 C．开关断开后，电压表的示数变大

 D．开关断开后，变压器的输出功率不变

6. 难度：中等

 一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示。已知发电机线圈内阻为5.0，则外接一只电阻为95.0的灯泡，如图乙所示，则（     ）

A.电压表v的示数为220v

B.电路中的电流方向每秒钟改变50次

C.灯泡实际消耗的功率为484w    

D.发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2J

7. 难度：中等

 一理想变压器的原线圈上接有正弦交变电压，其最大值保持不变，副线圈接有可调电阻R设原线圈的电流为I₁，输入功率为P₁，副线圈的电流为I₂，输出功率为P₂。当R增大时     （   ）

A．I₁减小，P₁增大    

B．I₁减小，P₁减小  

C．I₂增大，P₂减小 

D．I₂增大，P₂增大

8. 难度：中等

 如图a所示，一矩形线圈abcd放置在匀强磁场中，并绕过ab、cd中点的轴OO′以角速度 逆时针匀速转动。若以线圈平面与磁场夹角时（如图b）为计时起点，并规定当电流自a流向b时电流方向为正。则下列四幅图中正确的是      _{（    ）}

二、填空题

9. 难度：中等

 如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R。线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度匀速转动，线框中感应电流的有效值I=            。线框从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面的电荷量q=         

10. 难度：中等

 两个完全相同的电热器分别通以图中（a）和(b)所示的电流最大值相等的正弦交变电流和方波交变电流，则这两个电热器的热功率之比P_甲：P_乙=_______________。

11. 难度：中等

 如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数之比为n₁:n₂=4:1，原线圈回路中的电阻A与副线圈回路中的负载电阻B的阻值相等。a、b端加一定交变电流电压后，两电阻消耗的电功率之比P_A：P_B=_________________________。

三、计算题

12. 难度：中等

 水利发电具有防洪、防旱、减少污染多项功能，是功在当代，利在千秋的大事，现在水力发电已经成为我国的重要能源之一。某小河水流量为40m3/s,现在欲在此河段上筑坝安装一台发电功率为1000千瓦的发电机发电。

（1）设发电机输出电压为500V，在输送途中允许的电阻为5Ω，许可损耗总功率的5%，则所用升压变压器原副线圈匝数比应是多大？

（2）若所用发电机总效率为50%，要使发电机能发挥它的最佳效能，则拦河坝至少要建多高？g取10m/s2

13. 难度：中等

 某小型实验水电站输出功率是20kW，输电线路总电阻是6Ω。

（1）若采用380 V输电，求输电线路损耗的功率。

（2）若改用5000 V高压输电，用户端利用n₁:n₂＝22：1的变压器降压，求用户得到的电压。

14. 难度：困难

 如图所示，沿水平方向放置一条平直光滑槽，它垂直穿过开有小孔的两平行薄板，板相距3.5L。槽内有两个质量均为m的小球A和B，球A带电量为  +2q，球B带电量为－3q，两球由长为2L的轻杆相连，组成一带电系统。最初A和B分别静止于左板的两侧，离板的距离均为L。若视小球为质点，不计轻杆的质量，在两板间加上与槽平行向右的匀强电场E后（设槽和轻杆由特殊绝缘材料制成，不影响电场

的分布），求：

（1）球B刚进入电场时，带电系统的速度大小；

（2）带电系统从开始运动到速度第一次为零所需的时间及球A相对右板的位置。

15. 难度：中等

 一条河流，流量，落差，现利用其发电，若发电机总效率为50%，输出电压为240 V，输电线路总电阻，允许损失功率为发电机输出功率的6%，为满足用电的要求，使用户获得220 V电压，则该输电线路所使用的理想升压、降压变压器的匝数比各是多少？能使多少盏“220V 100W”的电灯正常发光？