1.(2014年高考天津卷)如图所示,电路中R1、R2均为可变电阻,电源内阻不能忽略,平行板电容器C的极板水平放置.闭合开关S,电路达到稳定时,带电油滴悬浮在两板之间静止不动.如果仅改变下列某一个条件,油滴仍能静止不动的是( )
A.增大R1的阻值 C.增大两板间的距离
B.增大R2的阻值 D.断开开关S
UCUR1
解析:设油滴质量为m,电荷量为q,两板间距离为d,当其静止时,有q=q=
ddmg.由题图知,增大R1,UR1增大,油滴将向上加速;增大R2,油滴受力不变,仍保持静止;U
由E= 知,增大d,U不变时,E减小,油滴将向下加速;断开开关S,电容器将通过R1、
dR2放电,两板间场强变小,油滴将向下加速.故只有B项正确.
答案:B
2.(多选)(2014年高考广东卷)如图所示的电路中,P为滑动变阻器的滑片,保持理想变压器的输入电压U1不变,闭合开关S,下列说法正确的是( )
A.P向下滑动时,灯L变亮
B.P向下滑动时,变压器的输出电压不变 C.P向上滑动时,变压器的输入电流变小 D.P向上滑动时,变压器的输出功率变大
n2
解析:对于理想变压器U2=U1,U1不变则U2不变,与调节P无关,故B正确.又
n1
2U2UL=U2,所以灯的亮度不变,A错.P向上滑动时RP减小,则R总减小,P出=增大,P
R总
入
=P出=U1I1,所以I1增大,可知C错误,D正确. 答案:BD
3.(多选)(2014年高考天津卷)如图甲所示,在匀强磁场中,一矩形金属线圈两次分别
1
以不同的转速,绕与磁感线垂直的轴匀速转动,产生的交变电动势图象如图乙中曲线a、b所示,则( )
A.两次t=0时刻线圈平面均与中性面重合 B.曲线a、b对应的线圈转速之比为2∶3 C.曲线a表示的交变电动势频率为25 Hz D.曲线b表示的交变电动势有效值为10 V
解析:由题图乙知t=0时两次转动产生的瞬时电动势都等于零,故A正确.由题图乙1
知两次转动所产生的交变电动势的周期之比Ta∶Tb=2∶3,再由周期与转速的关系n=得T1-
na∶nb=3∶2,故B错误.因Ta=4×102 s,故fa==25 Hz,C正确.因Ema=15 V,而
Ta2πNBSTaEmbEm=NBSω=,故Emb=Ema=10 V,Eb==52 V,D错误.
TTb2
答案:AC
4.(多选)在国家电网改造中,某交流发电机的输出电压随时间变化的图象如图所示,输出功率是20 kW,现有5 000 V高压输电,输电线上的总电阻是40 Ω,再利用n1∶n2=22∶1的降压变压器降压后供给用户,则下列说法正确的是( )
1
A.经降压后交变电流的频率变为原来的 22B.升压变压器的匝数比为11∶250 C.流过高压输电线的电流为125 A D.降压变压器输出电压的有效值为220 V
解析:由题图得交流电的周期为0.02 s,则频率为50 Hz,变压器不改变交流电的频率,A错误;输出电压的有效值为220 V,高压输电电压为5 000 V,变压器的变压比等于匝数P送20×103
比,升压变压器的匝数比为11∶250,B正确;输电线的电流I== A=4 A,5 000
5 000U送
2
V高压并未全部被输电线消耗,C错;降压变压器的输入电压U1=5 000 V-40×4 V=4 840 U1n1
V,由变压比=得U2=220 V,D正确.
U2n2
答案:BD
5.如图甲所示的电路中,S为单刀双掷开关,电表为理想电表,Rt为热敏电阻(阻值随温度的升高而减小),理想变压器原线圈接图乙所示的正弦交流电.则( )
A.变压器原线圈中交流电压u的表达式u=1102·sin 100πt(V) B.S接在a端,Rt温度升高时,变压器的输入功率变小 C.S接在a端,Rt温度升高时,电压表和电流表的示数均变大 D.S由a切换到b,R1消耗的功率变大
解析:由题图乙可知,电压的最大值为1102 V,周期为0.02 s,所以ω=100π,A项正确;副线圈的输出电压由变压器的变压比和输入电压决定,故电压表的示数不变,C项错;U2
温度升高时,Rt的阻值减小,由P=可知,变压器的输出功率增大,故其输入功率也随之
RU2
增大,B项错;S由a切换到b,副线圈匝数减少,故输出电压减小,Rt电阻不变,由P=
R知,Rt消耗的功率减小,D项错.
答案:A
课时跟踪训练
选择题
1.(多选)(2014年南京模考)如图甲所示为一台小型发电机构造的示意图,线圈逆时针转动,产生的电动势随时间按余弦规律变化,其e-t图象如图乙所示.发电机线圈的内阻为1 Ω,外接灯泡的电阻为9 Ω,则( )
A.电压表的示数为6 V B.发电机的输出功率为4 W
C.在1.0×102 s时刻,穿过线圈的磁通量最大
-
D.在2.0×102 s时刻,穿过线圈的磁通量变化率最大
-
3
解析:根据e-t图象可知产生的电动势的最大值为62 V,有效值为6 V,根据闭合电9
路欧姆定律可求得电压表的示数为U=×6 V=5.4 V,A错误;根据电功率公式得发电
9+162-
机的输出功率为P=()×9 W=3.24 W,B错误;根据e-t图象可知在1.0×102 s时刻,
9+1电动势为零,说明此时线圈处于中性面,磁通量最大, C正确;在2.0×102 s时刻,电动
-
势为最大,说明此时线圈处于与中性面垂直的位置,磁通量最小,但是磁通量的变化率最大,D正确.
答案:CD
2.如图所示,E为内阻不能忽略的电池,R1、R2、R3为定值电阻,S0、S为开关,V与A分别为电压表和电流表.初始时S0与S均闭合,现将S断开,则( )
A.V的读数变大,A的读数变小 B.V的读数变小,A的读数变大 C.V的读数变小,A的读数变小 D.V的读数变大,A的读数变大
解析:将S断开后,闭合电路的总电阻增大,根据闭合电路的欧姆定律可知干路电流I减小,路端电压U=E-Ir变大,○V的读数变大,电阻R3两端的电压U3=E-I(R1+r)增大,通过电阻R3的电流I3=
答案:D
3.(多选)(2014年大庆质量检测)如图所示,图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时产生的正弦交流电的图象,当调整线圈转速后,产生的正弦交流电的图象如图线b所示.以下关于这两个正弦交流电的说法正确的是( )
U3
变大,○A的读数变大,选项D正确,A、B、C错误. R3
102
A.交流电b电压的有效值为 V
3B.在图中t=0时刻穿过线圈的磁通量均为零 C.交流电a的瞬时值为u=10sin 5πt(V) D.线圈先后两次的转速之比为3∶2
4
解析:由题图可知,交流电a的周期Ta=0.4 s,交流电b的周期Tb=0.6 s,线圈的转1
速n=,则线圈先后两次的转速之比为3∶2,选项D正确;交流电a的瞬时值表达式为u
T=Umsin
2π
t,即u=10sin 5πt(V),选项C正确;在t=0时,电动势为零,由法拉第电磁感应Ta
定律可知,此时穿过线圈的磁通量最大,但磁通量的变化率为零,选项B错误;正弦交流2π2π
电a电压的最大值Um=nBSω=nBS=10 V,正弦交流电b电压的最大值Um′=nBS,TaTb两式相比可得Um′=
答案:ACD
4.(多选)如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数之比为10∶1,原线圈接在频率为50 Hz的正弦交流电源上,串接的电流表为理想电流表,副线圈接入“220 V 60 W”的灯泡一只,此时灯泡正常发光,则( )
Um′10220
V,则交流电b电压的有效值U== V,选项A正确. 332
3
A.电流表的示数为 A
11032
B.电流表的示数为 A
110C.电源的输出功率为60 W D.副线圈中交变电流的频率为5 Hz
解析:由灯泡正常发光可知变压器副线圈的输出电压为220 V,输出功率为60 W,因3
此输出电流为 A,由电流关系可知,输入电流与输出电流的比值等于线圈匝数的反比,
11可知输入电流为
33
A,即电流表的示数为 A,选项A正确,B错误;理想变压器的输110110
入功率等于输出功率,频率不变,因此选项C正确,D错误.
答案:AC
5.如图所示,理想变压器的原、副线圈的匝数比为2∶1,原线圈接在u=2202sin 100πt(V)的交流电源上,副线圈两端接有R=55 Ω的负载电阻、熔断电流为1 A的保险丝和一个灯泡D,电流表为理想电表.下列说法正确的是( )
5
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