第三章 交变电流 章末提升训练 一、单选题 1．（2022·广东·广州市第七中学高三阶段练习）如图所示，单匝矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的 轴 OO ' 匀速转动。己知线圈的面积为 S，总电阻为 R，转动的角速度是  ，磁感强度是 B，下列说法正确 的是（　　） A．图示位置时线圈中的感应电流为逆时针方向 B．在图示位置时线圈中的感应电流为 BS R C．从图示位置转过 90�时线圈中的感应电动势最大 2BS D．从图示位置开始线圈转过 180�，通过线圈某一横截面的电量为 R 2．（2022·全国·高二专题练习）一台变压器的原线圈匝数为 50，副线圈的匝数为 100，在原线圈两端接 上电动势为 12V 的蓄电池，则在副线圈两端输出的电压为（　　） A． 0V B． 6V C． 24V D．120V 3．（2022·全国·高三专题练习）如图所示，M 为滑动变阻器的触头，滑动触头 N 与理想变压器的副线圈 接触，电流表 A 为理想电表，当变压器接上电压稳定的正弦交流电，在移动两个触头的过程中，电流表 与灯泡均不会烧毁，下列说法正确的是（　　） A．N 不动，M 向上移动一小段距离，原线圈的端电压增大 B．N 不动，M 向下移动，副线圈的输出功率增大 C．M 不动，N 向下移动，电流表的示数可能不变 D．M、N 都向下移动，灯泡一定变暗 4．（2018·全国·高考真题）一电阻接到方波交流电源上，在一个周期内产生的热量为 Q 方；若该电阻接到 正弦交流电源上，在一个周期内产生的热量为 Q正 ，该电阻上电压的峰值均为 u0，周期均为 T，如图所示。 则 Q 方∶Q 正等于（　　） A．1∶ 2 B． 2 ∶1 C．1∶2 D．2∶1 5．（2022·湖南·长郡中学高三阶段练习）如图所示为模拟远距离输电的部分测试电路。a、b 端接电压稳 定的正弦交流电源，理想变压器的原、副线圈匝数比为 k 且 k 1 为理想电表，其示数分别用 I 和 U 表示。当向上调节滑动变阻器 ，定值电阻 R3 R1  R2 ，电流表、电压表均 的滑片 P 时，电流表、电压表示数变 化量分别用 ΔI 和 ΔU 表示。则以下说法正确的是（　　） A． R2  C．电阻 ΔU ΔI R2 消耗的功率 B． P2  UI R1  1Δ U k 2 ΔI D．电源的输出功率一定增大 二、多选题 6．（2021·河北·高三阶段练习）如图所示，可调理想变压器原、副线圈分别与定值电阻 R2 连接。现通过移动滑片 R1 、滑动变阻器 R2 P� 改变电阻 阻值，通过移动滑片 P 来改变原线圈的匝数，使原线圈和副线圈 �n � n1、n2 � 1 �1� 接入电路的匝数分别为 �n2 �，已知交流电源电压瞬时值表达式为 u  220 2 sin100 t (V) ，下列说 法中正确的是（　　） A．通过电阻 R2 的交变电流的频率为 100Hz B．保持滑片 P 不动，使 P� 向下移动时，电压表的示数一定变大 C．当 R1  R2 时，保持滑片 P� 不动，使 P 向下移动时，电压表的示数一定变大 D．当 R1  R2 时，保持滑片 P� 不动，使 P 向下移动时，电压表的示数一定变小 7．（2022·吉林·吉化第一高级中学校高二期末）如图所示，在理想变压器的输电电路中，电流表和电压 表均为理想电表，R1 为定值电阻，R2 为滑动变阻器，在 a、b 端输入 u  U 0 sin t 的正弦交流电压，当滑动 变阻器的滑片处在图示位置时，电压表的示数为 U，电流表的示数为 I，现调节滑动变阻器滑片，使电压 1 表的示数为 2 U，则下列说法正确的是（　　） A．滑动变阻器的滑片一定向左移 1 B．调节滑动变阻器后，电流表的示数为 2 I C．调节滑动变阻器后，滑动变阻器两端的电压是原来的两倍 D．调节滑动变阻器过程，滑动变阻器消耗的功率一直减小 8．（2022·全国·高三专题练习）如图所示是利用理想变压器控制电灯亮度的电路，其输入电压恒定，为 了调整电灯 L 的亮度，下列说法正确的是（　　） A．闭合开关 B．断开开关 C．滑片 P1 S1 S2 ，电灯 L 变亮 ，电灯 L 变暗 下移，同时滑片 P2 上移，电灯 L 变暗 D．将滑动变阻器的滑片 P 向右移动，电灯 L 变暗 9．（2021·内蒙古·鄂尔多斯市第一中学高二阶段练习）如图所示，D 为一插头，可接入电压恒定的照明 电路中，a、b、c 为三只相同的大功率电炉。a 靠近电源；b、c 离电源较远（输电线电阻不能忽略，虚线 部分），但离用户电灯 L 很近。关于电炉接入电路后对电灯的影响，下列说法中正确的是（　　） A．使用电炉 a 时对电灯的影响最小 B．使用电炉 b 时对电灯的影响比使用电炉 a 时大 C．使用电炉 c 时对电灯几乎没有影响 D．使用电炉 a 或 b 时对电灯影响几乎一样 10．（2021·山东·临沂市兰山区教学研究室高三开学考试）2021 年 7 月 20 日一场特大暴雨迫使郑州一座 城断电，这样做主要是防止二次受灾，尽管如此仍有变压器短路而爆炸的事件发生。为保证变压器的安 全工作，某同学设计了一断电保护器放在输出端，如图所示。假设某小区民用电变压器输入电压为 U  11kV ，输入电流最大为 160A 的理想变压器。下面说法正确的是（　　） A．若断电器电阻可忽略，变压器原、副线圈匝数比应为 1：50 B．若断电器电阻可忽略，断电器允许通过的最大电流为 8000A C．若断电器电阻不能忽略，随着用户数量增多，用电器电压会降低 D．若断电器电阻不能忽略，变压器输入功率等于用户消耗的总功率 11．（2021·全国·高二课时练习）如图所示，如果交流发电机转子有 n 匝线圈，每匝线圈所围面积为 S， 匀强磁场的磁感应强度为 B，匀速转动的角速度为  ，线圈总电阻为 r，外电路电阻为 R。在线圈由图中 实线位置匀速转动 90°到达虚线位置过程中，下列说法正确的是（　　） A．通过 R 的电荷量 q＝ BS Rr B．通过 R 的电荷量 q＝ nBS Rr n 2 B 2 S 2 R C．电阻 R 上产生的热量 QR＝ 4 R  r n 2 B 2 S 2 R 2 D．电阻 R 上产生的热量 QR＝ 三、填空题 12．（2022·陕西·宝鸡市金台区教育体育局教研室高二期末）图甲为交流发电机示意图，磁场可视为水平 方向的匀强磁场，线圈绕垂直于磁场的水平轴 OO'沿逆时针方向匀速转动，电阻 R=4Ω，线圈电阻 r=1Ω。 从图示位置开始计时，输出的交变电压随时间变化的图象如图乙所示。则电动势瞬时值的表达式为_____ _V；若只将线圈转动的角速度变为原来 2 倍时，电动势的最大值为______V，有效值为________V。 13．（2021·贵州·安顺市第三高级中学高二阶段练习）图甲中的变压器为理想变压器，其原线圈接到有效 值为 220V 的正弦交流电源上，副线圈与阻值为100 的电阻 R2 直接接到电压为 220V 的直流电源上，电阻 R2 R1 接成闭合电路，图乙中阻值为 400 的电阻 消耗的电功率为__________ W ；若发现 R1 与 R2 消耗的电 功率恰好相等，则变压器原、副线圈的电压之比为___________。 14．（2021·甘肃·金昌市第一中学高二期中）如图所示为两个互感器，在图中圆圈内 a、b 表示电压表和 电流表，已知电压表的示数为 220V，电流表的示数为 10A，n1：n2=100∶1，n3：n4=1∶10，输电线路的电压 是___________V，电流是___________A。 四、解答题 15．（2021·福建·福州市第十中学高二期中）如图所示，在 B=0.5T 的匀强磁场中，有一个 n=100 匝的矩 形线圈，边长 L1=0.1m、L2=0.2m，线圈从图中位置开始绕中心轴 OO ' 以角速度   314rad/s 逆时针方向匀 速转动，求： （1）线圈中产生的感应电动势的最大值和有效值； （2）线圈转过 1 圆周过程中感应电动势的平均值； 4 （3）线圈转过 30°时感应电动势的瞬时值。 2 16．（2021·广东·湛江二十一中高二期中）如图所示，线圈 abcd 的面积是 0.05m ，共 100 匝，线圈电阻 为 1Ω ，外接电阻 R  9Ω ，匀强磁场的磁感应强度为 1 T  ，电路中电表为理想电表。当线圈以角速度为 10 rad / s 绕垂直磁场的轴匀速转动时，求： （1）写出线圈从图示位置开始转动，产生的感应电动势的瞬时值表达式； （2）线圈从图示位置转过 90°的过程中通过电阻 R 的电荷量。 17．（2021·福建宁德·高二期中）如图所示，匀强磁场的磁感应强度 B=1T，边长为 L =10cm 的正方形线圈 abcd 共 100 匝，线圈总电阻 r 1 Ω，线圈绕垂直于磁感线的对称轴 OO' 外电路电阻 R  4Ω 。（计算结果可以保留根号和  ）求： （1）线圈转动过程中感应电动势的最大值 Em； （2）线圈转动过程中交变电压表的示数 U； （3）从图示位置开始，线圈转过 90°的过程中，通过 R 的电荷量 q。 匀速转动，角速度  =2 rad / s 。 参考答案： 1．B 2．A 3．D 4．D 5．D 6．BD 7．AB 8．AD 9．AB 10．BC 11．BC 12． e  12.5 2cos100 t 25 2 :1 13． 121 14． 22000V 15．（1） 25 2 314V 100A ； 157 2V ；（2）200V；（3） 16．（1） e  50 sin(10 t )(V) ；（2） 0.16C 157 3V 17．（1）2πV；（2）3.55V；（3）0.2C