交变电流 一、选择题（共 15 题） 1．为了减少远距离输电线路中电能的损失，下列说法中不正确的是（ ） A．应减少输电线路的电阻 B．应降低输电电压 C．应减小输电电流 D．应采用高压输电 2．如图所示,变压器输入电压不变,当电键 S 闭合,两交流电流表示数的变化情况为（ A．都变小 B．都变大 C．A1 变大,A2 变小 ） D．A1 不变,A2 变小 3．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为 10:1，b 是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想 电表，从某时刻开始在原线圈 c、d 两端加上交变电压，其瞬时值表达式为 u1＝220 2 sin100πt（V），则 下列说法正确的是（　　） 1 A．当 t＝ 600 s 时，c、d 间的电压瞬时值为 110V B．当单刀双掷开关与 a 连接时，电压表的示数为 22V C．当单刀双掷开关与 a 连接时，滑动变阻器滑片 P 向上移动的过程中，电压表和电流表的示数均减小 D．当单刀双掷开关由 a 扳向 b 时，电压表和电流表的示数均减小 4．图中，a、b 为输入端，接交流电源，c、d 为输出端，则输出电压大于输入电压的电路是（　　） A． B． C． D． 5．如图所示，理想变压器的原线圈通过保险丝接在一个交变电源上，交变电压瞬时值随时间变化的规律 为 u=311sin100πt(V)，副线圈所在电路中接有电热丝、小电动机、理想交流电压表和理想交流电流表．已 知理想变压器的原、副线圈匝数比为 10∶1.电热丝额定功率为 44 W，小电动机内电阻为 1 Ω，电流表示数为 3 A，各用电器均正常工作．则(　　) A．电压表示数为 31.1 V B．小电动机的输出功率为 21 W C．变压器的输入功率为 44 W D．通过保险丝的电流为 30 A 6．如图所示，一个单匝矩形导线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴 oo´匀角速转动，转动周期为 T0。线 圈产生的电动势的最大值为 Em，则（　　） A．线圈产生的电动势的有效值为 2Em B．线圈转动过程中穿过线圈的磁通量的最大值为 C．线圈转动过程中磁通量变化率的最大值为 Em EmT0 2 D．经过 2T0 的时间，通过线圈电流的方向改变 2 次 7．甲乙两矩形单匝线圈分别在同一匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，线圈中产生的感应电动势 e 随 时间 t 的变化关系分别如图中甲、乙所示，则（　　） A．甲的频率是乙的频率的 2 倍 B．甲线圈的横截面积是乙线圈横截面积的 6 倍 C．t=1s 时，两线圈中磁通量均为零 D．同一电容器对交变电流甲的阻碍较大 8．一小型水电站输出的电功率为 40KW，输电线总电阻为 2Ω，如果发电机输出电压为 400V，直接以 400V 电压进行输电，输电导线上损失的电功率 P1,若用变压器将电压升为 2000V 电压输电，则输电导线上 损失电功率为 P2，则 P1 与 P2 的比值是( A．1:1 B．25:1 ) C．25:2 D．1:25 9．下图中不表示交变电流的是（　　） A． B． C． D． 10．如图所示，一理想变压器的原线圈匝数为 n1=1000 匝，副线圈匝数为 n2=200 匝，电阻 R=8.8Ω，原线圈 接入一电压 u  220 2 sin100 t (V)的交流电源，电压表和电流表对电路的影响可忽略不计，则（ ） A．副线圈交变电流的频率是 100 Hz B．t=1s 的时刻，电压表的示数为 0 C．变压器的输入电功率为 220W D．电流表的示数为 10A 11．2009 年 11 月的低温雨雪冰冻天气给我国北方部分地区造成严重灾害，其中高压输电线路因结冰而损 毁严重。为消除高压输电线上的冰，事后有人设想利用电流的热效应除冰的融冰思路。若在正常供电时， 高压线上输电电压为 U，输电电流为 I，热耗功率为 ΔP；除冰时，在输电功率、用户的输入电压和输电线 电阻不变的情况下，通过自动调节变压器的变压比，使输电线上的热耗功率变为 16ΔP，则除冰时（　 　） A．输电电流为 4I B．输电电流为 16I C．输电电压为 4U D．输电电压为 U 16 12．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为 2∶1，副线圈上接有一个理想电流表和一个电动机。当 原线圈接在电压为 220V 的交流电源后，电流表的示数 I  5A ，电动机带动一质量 m  15kg 的物体以 v  3m / s 的速度匀速上升，取重力加速度 A．原线圈中的电流为 10A g  10m / s 2 ，下列说法正确的是（　　） B．变压器的输入功率为 450W C．电动机的内阻是 4Ω D．由于机械故障导致电机被卡住不转，则电流表的示数将变小 13．如图所示，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（　 　） A．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 B．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 C．当滑动变阻器的滑动触头 P 向下滑动时，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 14．某发电厂原来用电压为 U1 的交流电输电，后改用变压比为 1∶50 的升压变压器将电压升高为 U2 后输 电，输送的电功率保持不变．若输电线路的电阻为 R 线，则下列说法中正确的是( A．由公式 B．由公式 P U 22 R线 可知，提高电压后输电线上的功率损耗为原来的 2500 倍 I U2 R线 可知，提高电压后输电线上的电流为原来的 50 倍 ) C．由公式 P＝I2R 线可知，提高电压后输电线上的功率损耗为原来的 1/2500 D．由公式 I P U 2 可知，提高电压后输电线上的电流为原来的 1/50 15．某电池充电器的工作原理可以简化为理想变压器，如果正常工作时输入电压为 220 V，输出电压为 4.2 V，输出电流为 0.65 A，则(　　) A．原线圈输入电流约为 0.20 A B．原线圈输入电流约为 0.01 A C．原、副线圈的匝数比约为 52∶1 D．原、副线圈的匝数比约为 1∶52 二、非选择题 16．当原线圈电压、原线圈匝数不变时，副线圈电压与副线圈匝数成______比。当原线圈电压、副线圈匝 数不变时，副线圈电压与原线圈匝数成______比。 17．为了测定变压器的原、副线圈的匝数，可以在变压器的闭合铁芯上再临时绕一个线圈，已知临时绕的 线圈是 5 匝，将变压器的原线圈接到电压是 220V 的交流电源上，测得副线圈和临时绕的线圈两端的电压 分别是 6．0V 和 0．4V．由此可知这个变压器原线圈的匝数是________匝，副线圈的匝数是________匝． 18．江油某学校用一台变压器将校外 10KV 高压接入校内供学校师生生活用电，若将该变压器看作理想变 压器，其原副线圈匝数比为___________；由于使用年限久，该变压器老化，副线圈被烧坏。为了应急， 这个学校的电工撤下变压器，取出副线圈，换用同规格导线重新绕制进修维修，完工后接入原电路。后来 该校物理老师发现学校所用电电压老是偏高。你认为电压偏高的最大可能原因是电工在维修绕制副线圈时 _________________。 19．一台发电机最大输出功率为 4 000 kW，电压为 4 000 V，经理想变压器 T1 升压后向远方输电，输电线 路总电阻为 R=1 kΩ，到目的地经理想变压器 T2 降压，负载为多个正常发光的灯泡(220 V，60 W)，若在输 电线路上消耗的功率为发电机输出功率的 10%，发电机处于满负荷工作状态，则升压变压器的原副线圈匝 数比为_________，正常发光的灯泡有______盏 20．如图所示是一个交流发电机的示意图，线框 abcd 处于匀强磁场中，已知 ab=bc=10cm，匀强磁场的磁 感应强度 B=1T，线圈的匝数 N=100，线圈的总电阻 r=5Ω，外电路负载电阻 R=5Ω，线圈以 n=10r/s 转动， 电表是理想电表．求 （1）电压表的示数． （2）从图示位置开始经而 1 s 时感应电动势的瞬时值多大？ 60 （3）线圈匀速转动一周外力做多少功？ 21．高考临近，为保证高三工作正常开展，防止停电事故发生，江油中学领导班子决定购买一台应急备用 发电机，要求如下：一是保证全校 88 间教室所有日光灯能正常发光；二是为避免噪音干扰发电机需远离教 学区；三是尽量利用已有设备和线路．为完成任务以某物理老师牵头调查，发现以下数据：每间教室有日 光灯 20 盏，每盏 20 W，额定电压均为 220 V；发电机安装位置距离并网接口约 500 米，计算得出所用电线 每米电阻约 2.0×10-3 Ω，其余部分电阻不计；学校已有升压变压器和降压变压器各一台，升压变压器匝数比 为 n1：n2=1：4，降压变压器的匝数比为 n3：n4=4：1，该物理老师画出示意图如图所示．试求： （1）输电线总电阻 R 线是多少？ （2）购买的发电机功率 P 应不小于多少？ （3）发电机输出的电压 U1 是多少才能保证灯泡正常发光？ 22．图甲所示为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定 轴 OO� 按如图所示方向迅速转动，线圈的匝数 n  100 ，线圈的电阻 r  10 ，线圈的两端经集流环与电阻 R 连接， R  90 。在 t0 时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量  示正弦规律变化。从 t  0 开始，线圈转过 60°时感应电流是多大？ 23．如图，正方形线圈 abcd 绕对称轴 OO′在匀强磁场中匀速转动，转速 n= t 随时间 按图乙所 1200 r/min。已知  ab=ad=10cm，匝数 N=1000，磁感应强度 B=10T，图示位置线圈平面与磁感线平行。线圈总电阻 r=4Ω，外 接电阻 R=12Ω，交流电压表为理想表，求： (1)从如图位置开始计时，写出感应电流瞬时值表达式； (2)交流电压表的示数； (3)从如图位置开始，转过 60°的过程中通过线圈某横截面的电量； (4)线圈转动一周外力做的功。 参考答案： 1．B 【详解】 在输电电流 I 输一定的情况下，由公式 P 输=I 输 2R 知，输电导线电阻 R 越小，输电功率损失越小，措施 A 能 减少输电电能损失；输电电流 I输  P输 U 输 ，在输电功率 P 输一定的情况下，U 输越大，输电电流 I 输越小，导线 电阻 R 一定，由 P 输=I 输 2R 知，措施 D 能有效减少输电