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物理|学年高二物理下学期专题训练2交变电流含解析( 四 )


6．【答案】D
【解析】线框转动的角速度为ω ， 进磁场的过程用时周期 ， 出磁场的过程用时周期 ， 进、出磁场时产生的感应电流大小都为I′＝ ， 则转动一周产生的感应电流的有效值满足：I2RT＝()2R×T ， 解得I＝ ， D正确．
7．【答案】A
【解析】由题图可知通过负载的电流最大值为Im＝0.05 A ， 周期T＝0.02 s ， 故电流的函数表达式i＝Imsint＝0.05sin 100πt(A) ， D错误；理想变压器匝数比等于电压比 ， 即n1∶n2＝U1∶U2＝2∶1 ， C错误；输出电压U2＝110 V ， 其最大值U2m＝U2＝110V ， B错误；理想变压器输入功率等于输出功率 ， 即输入功率P＝I2U2＝×110 W≈3.9 W ， A正确．
8.【答案】C
【解析】由题可知 ， 副线圈输出电压U2＝220 V＋Ur ， ＝＝＜ ， 故A错误；2πf＝100π rad/s ， f＝50 Hz ， 故B错误；I2＝A＝4 A ， 故C正确；由于理想变压器P入＝P出＝Ir＋880 W＞880 W ， 故D错误．
9．【答案】AD
【解析】
t＝0时 ， 磁通量为零 ， 磁感线与线圈平面平行 ， A正确；当磁感线与线圈平面平行时 ， 磁通量变化率最大 ， 感应电动势最大 ， 画出感应电动势随时间变化的图象如图 ， 由图可知 ， t＝1 s时 ， 感应电流没有改变方向 ， B错误；t＝1.5 s时 ， 感应电动势为0 ， C错误；感应电动势最大值Em＝NBSω＝NΦm＝100×0.04×V＝4π V ， 有效值E＝×4π V＝2π V ， Q＝T＝8π2J ， D正确．
10．【答案】D
【解析】根据理想变压器的工作原理得I1U1＝I2U2、＝.U2不是加在R两端的电压 ， 故I2≠ ， 而I1U1等于R上消耗的功率IR与下一级变压器的输入功率之和．只有D正确．
11．【答案】B
【解析】高压输电线上的电流较大 ， 测量时需把电流变小 ， 根据＝ ， MN应接匝数少的线圈 ， 故ab接MN ， cd接PQ ， 且Iab>Icd ， B正确．
12．【答案】BD
【解析】由电压公式知交变电流的角速度为ω＝100π rad/s ， 则频率f＝＝50 Hz ， 变压器不改变电流的频率 ， 故副线圈交变电流的频率是50 Hz ， A错误；原线圈两端的输入电压有效值为220 V ， 由＝知 ， 副线圈两端电压为U2＝4 V ， 即为电压表的读数 ， 故B正确；在滑动变阻器的滑片P从最上端滑到最下端的过程中 ， 电路中的总电阻减小 ， 根据欧姆定律可知 ， 变压器的输出电流增大 ， 则输入的电流也增大 ， 即电流表的示数变大 ， 故D正确；电流增大 ， 定值电阻R两端的电压变大 ， 副线圈两端电压不变 ， 所以滑动变阻器两端电压变小 ， 故C错误．
13．【答案】ACD
【解析】由u－t图象可知交变电流的周期T＝0.02 s ， 则频率f＝＝50 Hz ， A正确．由图乙可知原线圈两端输入电压U1＝220 V ， 因闭合S后 ， 额定电压为20 V的用电器正常工作 ， 则此时变压器副线圈两端电压U2＝20 V ， n1∶n2＝U1∶U2＝220 V∶20 V＝11∶1 ， B错误．理想变压器P入＝P出＝I1U1＝22 W ， 又P出＝P电器 ， C正确．若在用电器电阻不变的情况下断开开关S ， 则一个周期内用电器只有半个周期的时间正常工作 ， 用电器的功率变为原来的一半 ， D正确．
14．【解析】(1)0～t1时间内 ， 线框中的感应电动势
E＝n＝
根据闭合电路欧姆定律可知 ， 通过电阻R的电流
I＝＝.
(2)线框产生感应电动势的最大值Em＝nB1L1L2ω
感应电动势的有效值E＝nB1L1L2ω
通过电阻R的电流的有效值I＝
线框转动一周所需的时间t＝
此过程中 ， 电阻R产生的热量
Q＝I2Rt＝πRω.
(3)线框从图甲所示位置转过90°的过程中 ，
平均感应电动势＝n＝
平均感应电流＝
通过电阻R的电荷量q＝Δt＝.
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