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1、 十一　交變電流　傳感器 (時間：60分鐘　滿分：100分) 一、選擇題(本題共8小題，每小題6分，共48分，1～5題每小題只有一個選項正確，6～8小題有多個選項符合題目要求，全選對得6分，選對但不全得3分，有選錯的得0分) 1．某交流電源電壓的瞬時值表達式為u＝6 sin 10πt(V)，則下列說法中正確的是(　　) A．用交流電壓表測該電源電壓時，示數(shù)是6 V B．用交流電壓表測該電源電壓時，示數(shù)是6 V C．用此電源給電磁打點計時器供電時，打點的時間間隔為0.01 s D．把標有“6 V　3 W”的小燈泡接在該電源上時，小燈泡將被燒毀 解析：選A.此交流電的有效值為6

2、V，故用交流電壓表測該電源電壓時，示數(shù)是6 V，選項A正確，B錯誤；因為T＝＝ s＝0.02 s，故用此電源給電磁打點計時器供電時，打點的時間間隔為0.02 s，選項C錯誤；因為此交流電的有效值為6 V，故把標有“6 V　3 W”的小燈泡接在該電源上時，小燈泡能正常發(fā)光，選項D錯誤；故選A. 2．小型交流發(fā)電機的矩形金屬線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢與時間的關(guān)系是正弦函數(shù)．將發(fā)電機與一個標有“6 V　6 W”的小燈泡連接形成閉合回路，不計電路的其他電阻．當線圈的轉(zhuǎn)速為n＝5 r/s時，小燈泡恰好正常發(fā)光，則電路中電流的瞬時值表達式為(　　) A．i＝sin 5t(A)　　　 B

3、．i＝sin 10πt(A) C．i＝1.41sin 5t(A) D．i＝1.41sin 10πt(A) 解析：選D.因為小燈泡正常發(fā)光，所以電路中電流的有效值為I＝＝1 A，則電流的最大值為Im＝ A≈1.41 A．因為轉(zhuǎn)速n＝5 r/s，且ω＝2nπ，所以ω＝10π rad/s，故電路中電流的瞬時值表達式為i＝1.41sin 10πt(A)，選項D正確． 3．遠距離輸電，原來采用2 200 V輸電，輸電線上損失的電功率為P，在保持輸送電功率和輸電線電阻不變的條件下，現(xiàn)采用22 kV輸電，則輸電線上損失的電功率將變?yōu)?　　) A. P B. P C．10 P D．100 P

4、 解析：選A.據(jù)題意，提升電壓前，損失的功率為：P＝2R＝R＝；當電壓提升后，損失功率為：P′＝2R＝R＝，則P′＝，故選項A正確． 4. 如圖所示，一臺理想變壓器的原副線圈的匝數(shù)為5∶1，原線圈接入最大值一定的正弦交流電，副線圈電路中一個定值電阻與電容器并聯(lián)，電壓表和電流表均為理想交流電表，電流表A1、A2及電壓表V的示數(shù)分別為I1、I2、U2，定值電阻的阻值為R，其消耗的功率為P，電容器的電容為C，所帶的電量為Q，則它們的關(guān)系為(　　) A．Q＝CU2 B．I2＝ C. P＝5I1U2 D.＝ 解析：選D.由于電容器兩端電壓是變化的，即電容器不斷的被充電和放電，故其電量不是

5、一個定值，故不能用公式Q＝CU2來計算，故選項A錯誤；根據(jù)題意I2是副線圈的總電流，而只是通過電阻R的電流，由于電容器不斷充電和放電，故I2＞，故選項B、C錯誤；根據(jù)變壓器的相關(guān)規(guī)律：＝＝，故選項D正確． 5. 阻值不計的矩形線圈在勻強磁場中，繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動，線圈兩端的電壓隨時間的變化規(guī)律如圖所示．則下列說法中正確的是(　　) A．線圈兩端電壓的平均值為10 V B．電壓表連接在線圈兩端時，其示數(shù)為20 V C．在0.01 s時，線圈平面與磁場垂直 D．當接外電路時，線圈內(nèi)的電流方向1 s內(nèi)改變50次 解析：選C.因為電壓隨時間變化不是線性關(guān)系，故線圈兩端電壓的平均

6、值不等于10 V，選項A錯誤；電壓表連接在線圈兩端時，其示數(shù)應(yīng)為電壓的有效值 V＝10 V，選項B錯誤；在0.01 s時，感應(yīng)電動勢為零，故線圈平面與磁場垂直，選項C正確；電流方向每周期變化2次，故當接外電路時，線圈內(nèi)的電流方向1 s內(nèi)改變100次，選項D錯誤；故選C. 6．如圖所示，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比n1∶n2＝1∶2，副線圈與阻值R＝10 Ω的電阻相連，原線圈兩端所加的電壓u＝10 sin 100πt(V)，下列說法正確的是(　　) A．交流電壓表的示數(shù)為14.1 V B．原線圈中的電流為4 A C．電阻R消耗的電功率為400 W D．副線圈中交流電的頻率為50 H

7、z 解析：選BD.由交流電的瞬時值可得電壓的最大值為10 V，所以電壓的有效值為10 V，交流電壓表的示數(shù)為電壓的有效值，所以電壓表的示數(shù)為10 V，所以A錯誤．根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比可得，副線圈的電壓為20 V，所以電阻R上消耗的電功率為P＝＝ W＝40 W，所以C錯誤．副線圈的電流為I2＝＝ A＝2 A，根據(jù)電流與匝數(shù)成反比可得，原線圈中的電流為4 A，所以B正確．變壓器不會改變電流的頻率，所以副線圈輸出交流電的頻率為f＝＝＝ Hz＝50 Hz，所以D正確． 7．如圖所示，理想變壓器的原線圈接有頻率為f 、電壓為U的交流電，副線圈接有光敏電阻R、交流電表 .下列說法正確的是(　　)

8、 A．當U增大時，變壓器的輸入功率增大 B．當 f減小時，變壓器的輸入功率減小 C．當光照增強時，交流電表 的示數(shù)減小 D．當滑動觸頭P向下滑動時，交流電表 的示數(shù)增大 解析：選AD.當U增大時，根據(jù)＝可知，變壓器次級電壓增大，次級消耗的功率變大，則變壓器的輸入功率增大，選項A正確；當f減小時，輸入電壓和輸出電壓不變，輸出功率不變，故變壓器的輸入功率不變，故選項B錯誤；當光照增強時，光敏電阻R的值減小，交流電表 的示數(shù)增大，選項C錯誤；當滑動觸頭P向下滑動時，根據(jù)＝可知，變壓器次級電壓變大，則交流電表 的示數(shù)增大，選項D正確． 8．通過理想變壓器給用電器供電，電路如圖甲所示，變壓器初

9、級線圈匝數(shù)n1＝1 000匝，兩次級線圈的匝數(shù)分別為n2＝50匝、n3＝100匝．在初級線圈ab端接如圖乙所示的交變電流，下列說法正確的是(　　) A．交流電的頻率為50 Hz　　 B．U2＝50 V，U3＝100 V C．I1∶I2＝1∶20 D．閉合電鍵S，則I1增大 解析：選AD.交流電的周期為0.02 s，頻率為50 Hz，選項A正確；根據(jù)變壓器的匝數(shù)與電壓比可知，U2＝＝ V＝25 V；U3＝＝ V＝50 V，選項B錯誤 ；因電流與匝數(shù)之間滿足：I1n1＝I2n2＋I3n3，故選項C錯誤；閉合電鍵S，則I3變大，根據(jù)I1n1＝I2n2＋I3n3可知I1增大，選項D正確；故

10、選D. 二、非選擇題(共4小題，52分) 9．(10分)按圖所示接好電路，合上S1、S2，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，原因是________________；用電吹風(fēng)對熱敏電阻吹一會兒熱風(fēng)，會發(fā)現(xiàn)小燈泡________，原因是________________；停止吹風(fēng)，會發(fā)現(xiàn)________________；把熱敏電阻放入冷水中會發(fā)現(xiàn)_____________． 解析：根據(jù)熱敏電阻的性質(zhì)進行分析，由于熱敏電阻在常溫時阻值較大，左側(cè)電路中電流較小，電磁鐵磁性較弱吸不住銜鐵；當用電吹風(fēng)對熱敏電阻加熱使其阻值變小時，電路中電流增大，電磁鐵吸住銜鐵，使右側(cè)電路接通，小燈泡亮了；停止吹風(fēng)后，小燈泡不會立即

11、熄滅，因為熱敏電阻溫度仍然較高，當把熱敏電阻放入冷水后，熱敏電阻溫度降低很快，阻值變大，故小燈泡熄滅． 答案：見解析 10．(14分)如圖所示，一個變壓器(可視為理想變壓器)的原線圈接在220 V的交流電上，向額定電壓為1.80104 V的霓虹燈供電，使它正常發(fā)光．為了安全，需在原線圈回路中接入熔斷器，使副線圈電路中電流超過12 mA時，熔絲就熔斷． (1)熔絲的熔斷電流是多大？ (2)當副線圈電路中電流為10 mA時，變壓器的輸入功率是多大？ 解析：(1)設(shè)原、副線圈上的電壓、電流分別為U1、U2、I1、I2，根據(jù)理想變壓器的輸入功率等于輸出功率，則U1I1＝U2I2. 當I

12、2＝12 mA時，I1即為熔斷電流，I1＝I2≈0.98 A. (2)當副線圈電流為I2′＝10 mA時，變壓器的輸入功率為P1，所以P1＝P2＝I2′　U2＝180 W. 答案：(1) 0.98 A　(2) 180 W 11．(14分)一座小型發(fā)電站的輸出功率是20 kW，輸電線路總電阻是5 Ω. (1)若輸電電壓是400 V，輸電線路損耗的功率是多少？ (2)若改用5 000 V高壓輸電，用戶端利用n1∶n2＝22∶1的變壓器降壓，用戶得到的電壓是多少？ 解析：(1)輸電線上的電流為 I＝＝ A＝50 A， 輸電線路損耗的功率為 P損＝I2R＝5025 W＝12 500

13、W＝12.5 kW. (2)改用高壓輸電后，輸電線上的電流變?yōu)? I′＝＝ A＝4 A， 用戶端在變壓器降壓前獲得的電壓 U1＝U′－I′R＝(5 000－45) V＝4 980 V， 根據(jù)＝可知，用戶得到的電壓為 U2＝U1＝4 980 V＝226.4 V. 答案：(1)12.5 kW　(2)226.4 V 12．(14分)如圖所示，一固定的矩形導(dǎo)體線圈水平放置，線圈的兩端接一只小燈泡，在線圈所在空間內(nèi)存在著與線圈平面垂直的均勻分布的磁場．已知線圈的匝數(shù)n＝100匝，總電阻r＝1. 0 Ω，所圍成矩形的面積S＝0.040 m2，小燈泡的電阻R＝9.0 Ω，磁感應(yīng)強度隨時間按如圖

14、乙所示的規(guī)律變化，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢瞬時值的表達式為e＝nB0S cos t，其中B0為磁感應(yīng)強度的最大值，T為磁場變化的周期，不計燈絲電阻隨溫度的變化．求： (1)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的最大值； (2)小燈泡消耗的電功率； (3)在磁感應(yīng)強度變化的0～時間內(nèi)，通過小燈泡的電荷量． 解析：(1)由e＝nB0S cost，可知最大值Em＝nB0S＝8 V； (2)電路中電流的最大值Im＝＝ A，I＝＝ A， P燈＝I2R＝2.88 W. (3)＝n S① q＝Δt② ＝③ 由①②③得：q＝n＝410－3 C. 答案：(1)8 V　(2)2.88 W　(3)410－3 C 6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375