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回扣練11：恒定電流與交變電流 1．如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)E＝12 V，內(nèi)阻r＝1.0 Ω，電阻R1＝4.0 Ω，R2＝7.5 Ω，R3＝5.0 Ω，電容器的電容C＝10 μF.閉合開關(guān)S，電路達(dá)到穩(wěn)定后電容器的電荷量為(　　) A．4.510－5 C　　　　　　　 B．6.010－5 C C．7.510－5 C D．1.210－4 C 解析：選B.閉合開關(guān)S，R1和R3串聯(lián)，電容器的電壓等于R3的電壓，為： U＝E＝12 V＝6.0 V； 電容器上所帶的電荷量Q＝CU＝1010－66.0 C＝6.010－5 C；故選B. 2．(多選)在如圖所示的電路中，電容器C的上極板帶正電．為了使該極板仍帶正電且電量增大，下列辦法中可采用的是(　　) A．增大R1，其他電阻不變 B．增大R2，其他電阻不變 C．增大R3，其他電阻不變 D．增大R4，其他電阻不變 解析：選AD.A項(xiàng)：增大R1時(shí)，R1上的分壓增大，而下極板上電勢(shì)不變，故上極板電勢(shì)升高，則電容器兩端的電勢(shì)差增大，極板上電荷量增大，故A正確；B項(xiàng)：若增大R2時(shí)，R2上的分壓增大，則R1兩端的電勢(shì)差減小，上極板上電勢(shì)降低，而下極板電勢(shì)不變，故可能使下極板帶正電，或電量減小，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)：增大R3，則R3分壓增大，故下極板的電勢(shì)升高，會(huì)出現(xiàn)與B相同的結(jié)果，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)：增大R4，則R4分壓增大，R3兩端的電勢(shì)差減小，故下極板上電勢(shì)降低，上下極板間電勢(shì)差增大，故電量增大，故D正確． 3．如圖，在含有理想變壓器的電路中，三個(gè)定值電阻R2＝R3＝2R1，電流表為理想交流電表，U為有效值恒定的正弦交流電源．當(dāng)S閉合時(shí)，電流表的示數(shù)為I；當(dāng)S斷開時(shí)，電流表的示數(shù)為.該變壓器原、副線圈匝數(shù)比為(　　) A．2 B．3 C．4 D．5 解析：選A.設(shè)變壓器原、副線圈匝數(shù)比為k，則可知，開關(guān)閉合時(shí)，副線圈電流為kI，根據(jù)理想變壓器原理可知＝k，同理＝k，聯(lián)立解得：k＝2，故A正確． 4．如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，平行板電容器的兩金屬板水平放置，開關(guān)S是閉合的，兩板間一質(zhì)量為m、電荷量為q的油滴恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，G為靈敏電流計(jì)．則以下說(shuō)法正確的是(　　) A．在將滑動(dòng)變阻器滑片P向上移動(dòng)的過(guò)程中，油滴向上加速運(yùn)動(dòng)，G中有從b到a的電流 B．在將滑動(dòng)變阻器滑片P向下移動(dòng)的過(guò)程中，油滴向下加速運(yùn)動(dòng)，G中有從b到a的電流 C．在將滑動(dòng)變阻器滑片P向上移動(dòng)的過(guò)程中，油滴仍然靜止，G中有從a到b的電流 D．在將S斷開后，油滴仍保持靜止?fàn)顟B(tài)，G中無(wú)電流通過(guò) 解析：選A.滑片P向上移動(dòng)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻增大，總電阻增大，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，干路電流減小，因U＝E－I(r＋R1)，可知電容器兩極板間電壓變大，油滴受到的電場(chǎng)力增大，油滴向上運(yùn)動(dòng)，兩極板間電壓變大，說(shuō)明電容器充電，G中電流方向從b到a，選項(xiàng)A正確，B、C錯(cuò)誤；將S斷開后，電容器放電，G中有電流，電壓減小，電場(chǎng)力減小，油滴向下運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 5．如圖所示的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，當(dāng)閉合開關(guān)S1，滑動(dòng)變阻器滑片P向左移動(dòng)的過(guò)程中，下列結(jié)論正確的是(　　) A．小燈泡L變暗 B．電流表讀數(shù)變大，電壓表讀數(shù)變小 C．電容器C上電荷量增加 D．電源的總功率變小 解析：選B.滑動(dòng)變阻器滑片P向左移動(dòng)的過(guò)程中，滑動(dòng)變阻器的有效阻值變小，閉合電路的外電阻變小，電路總電流增加，路端電壓減小，所以電流表讀數(shù)變大，電壓表讀數(shù)變小，選項(xiàng)B正確．電路總電流增加，小燈泡L變亮，選項(xiàng)A錯(cuò)誤．小燈泡L兩端電壓增加，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓減小，電容器的電壓減小，電容器上的電荷量減小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤．當(dāng)電路外電阻等于電源內(nèi)阻時(shí)電源的輸出功率最大，滑動(dòng)變阻器滑片P向左移動(dòng)的過(guò)程中，外電路電阻變小，外電路電阻可能比電源內(nèi)阻相差更大，也可能相差更小，所以電源的輸出功率可能減小，也可能變大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤. 6．如圖所示，某發(fā)電機(jī)輸出功率是100 kW，輸出電壓是250 V，從發(fā)電機(jī)到用戶間的輸電線總電阻為8 Ω，要使輸電線上的功率損失為5%，而用戶得到的電壓正好為220 V，求升壓變壓器和降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比分別是(　　) A．16∶1　190∶11 B．1∶16　11∶190 C．1∶16　190∶11 D．16∶1　11∶190 解析：選C.輸電線損失功率 P線＝1001035% W＝5103 W， 所以，輸電線電流I2＝＝25 A， 升壓變壓器原線圈電流I1＝＝400 A， 故升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比＝＝. 升壓變壓器副線圈端電壓U2＝U1＝4 000 V， 輸電線損失電壓U線＝I2R線＝200 V， 降壓變壓器原線圈電壓U3＝U2－U線＝3 800 V， 故降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為＝＝. 故選項(xiàng)C正確． 7．(多選)在如圖所示的UI圖象中，直線Ⅰ為某一電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖線，直線Ⅱ?yàn)槟骋浑娮鑂的伏安特性曲線．用該電源直接與電阻R相連組成閉合電路．由圖象可知(　　) A．電源的電動(dòng)勢(shì)為3 V，內(nèi)阻為0.5 Ω B．電阻R的阻值為1 Ω C．電源的輸出功率為2 W D．電源的效率為66.7% 解析：選ABD.由圖象可知，該電源的電動(dòng)勢(shì)E＝3 V，內(nèi)阻r＝0.5 Ω，電阻R的阻值為1 Ω仍由圖象可知，用該電源直接與R相連組成閉合電路時(shí)，路端電壓U＝2 V，電流I＝2 A，則電源的輸出功率P＝UI＝22 W＝4 W，電源的效率η＝100%＝100%≈66.7%，故選項(xiàng)A、B、D正確，選項(xiàng)C錯(cuò)． 8．(多選)在家用交流穩(wěn)壓器中，變壓器的原、副線圈都帶有滑動(dòng)頭，如圖所示，當(dāng)變壓器輸入電壓發(fā)生變化時(shí)，可上下調(diào)節(jié)P1、P2的位置，使輸出電壓基本穩(wěn)定在220 V上．現(xiàn)發(fā)現(xiàn)輸出電壓高于220 V，下列措施可能的是(　　) A．P1不動(dòng)，將P2向上移 B．P2不動(dòng)，將P1向上移 C．P1向下移，將P2向上移 D．P1向上移，將P2向下移 解析：選BD.當(dāng)P1不動(dòng)，將P2向上移時(shí)，副線圈的匝數(shù)增加，輸出的電壓將會(huì)增加，故A錯(cuò)誤；當(dāng)P2不動(dòng)，將P1向上移時(shí)，原線圈的匝數(shù)增加，根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比可知，此時(shí)輸出的電壓將會(huì)減小，故B正確；當(dāng)將P1向下移，同時(shí)P2向上移時(shí)，原線圈的匝數(shù)減小，副線圈的匝數(shù)增加，根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比可知，此時(shí)輸出的電壓將會(huì)增加，故C錯(cuò)誤；當(dāng)將P1向上移，同時(shí)P2向下移時(shí)，原線圈的匝數(shù)增加，副線圈的匝數(shù)減小，根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比可知，此時(shí)輸出的電壓將會(huì)減小，故D正確．所以BD正確，AC錯(cuò)誤． 9．(多選)如圖，單匝矩形導(dǎo)線框abcd與勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直，線框電阻不計(jì)，線框繞與cd邊重合的固定轉(zhuǎn)軸以恒定角速度從圖示位置開始勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，理想變壓器匝數(shù)比為n1∶n2.開關(guān)S斷開時(shí)，額定功率為P的燈泡L1正常發(fā)光，電流表示數(shù)為I，電流表內(nèi)阻不計(jì)，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．線框中產(chǎn)生的電流為正弦式交變電流 B．線框從圖中位置轉(zhuǎn)過(guò)時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值為 C．燈泡L1的額定電壓等于 D．如果閉合開關(guān)S，則電流表示數(shù)變大 解析：選ABD.線框繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線框中產(chǎn)生的是電流為正弦式交變電流，故A正確；線框從中性面轉(zhuǎn)動(dòng)，所以感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為e＝sin ωt，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值sin ＝，故B正確；原線圈兩端的電壓U1＝，根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比，得＝，副線圈兩端的電壓U2＝＝，即燈泡的額定電壓為，故C錯(cuò)誤；S閉合，副線圈負(fù)載電阻變小，輸出功率變大，輸入功率變大，P1＝U1I，得I＝變大，即電流表示數(shù)變大，故D正確；故選ABD. 10．如圖(a)所示，理想變壓器原副線圈匝數(shù)比n1∶n2＝55∶4，原線圈接有交流電流表A1，副線圈電路接有交流電壓表V、交流電流表A2、滑動(dòng)變阻器R等，所有電表都是理想電表，二極管D正向電阻為零，反向電阻無(wú)窮大，燈泡L的阻值恒定．原線圈接入的交流電壓的變化規(guī)律如圖(b)所示，則下列說(shuō)法正確的是(　　) A．交流電壓表V的讀數(shù)為33 V B．燈泡L兩端電壓的有效值為16 V C．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，電流表A2示數(shù)減小，A1示數(shù)增大 D．由圖(b)可知交流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的角速度為100π rad/s 解析：選BD.電壓表的讀數(shù)為電壓的有效值，原線圈的電壓有效值為440 V，根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比可知，副線圈的電壓有效值為32 V，所以電壓表的讀數(shù)為32 V，所以A錯(cuò)誤；根據(jù)電流的熱效應(yīng)，則有＝T，燈泡L兩端電壓的有效值為UL＝16 V，故B正確；當(dāng)滑動(dòng)變阻器的觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，電阻R的阻值減小，總電阻減小，流過(guò)副線圈的電流增大，根據(jù)理想變壓器中原副線圈的電流與匝數(shù)關(guān)系，流過(guò)原線圈的電流增大，故電流表A2示數(shù)增大，A1示數(shù)增大，故C錯(cuò)誤；由圖可得T＝0.02 s，交流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的角速度為ω＝＝100π rad/s，故D正確．故選BD.