章末檢測(cè)一、單項(xiàng)選擇題1.某交流電源電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u=62sin100tV,則下列說(shuō)法中正確的是()A.用交流電壓表測(cè)該電源電壓時(shí),示數(shù)是6VB.用交流電壓表測(cè)該電源電壓時(shí),示數(shù)是62VC.用此電源給電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器供電時(shí),打點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.01sD.把標(biāo)有“6V3W”的小燈泡接在該電源上時(shí),小燈泡將被燒毀答案A此交流電壓的有效值為6V,故用交流電壓表測(cè)該電源電壓時(shí),示數(shù)是6V,選項(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤;因?yàn)門(mén)=2=2100s=0.02s,故用此電源給電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器供電時(shí),打點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;因?yàn)榇私涣麟妷旱挠行е禐?V,故把標(biāo)有“6V3W”的小燈泡接在該電源上時(shí),小燈泡能正常發(fā)光,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。2.阻值不計(jì)的矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),線圈兩端的電壓隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖所示。則下列說(shuō)法中正確的是()A.線圈兩端電壓的平均值為10VB.電壓表連接在線圈兩端時(shí),其示數(shù)為20VC.在0.01s時(shí),線圈平面與磁場(chǎng)垂直D.當(dāng)接外電路時(shí),線圈內(nèi)的電流方向1s內(nèi)改變50次答案C因?yàn)殡妷弘S時(shí)間的變化不是線性關(guān)系,故線圈兩端電壓的平均值不等于10V,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;電壓表連接在線圈兩端時(shí),其示數(shù)為電壓的有效值202V=102V,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;在0.01s時(shí),電壓為零,故線圈平面與磁場(chǎng)垂直,選項(xiàng)C正確;線圈內(nèi)的電流方向每周期變化2次,故當(dāng)接外電路時(shí),線圈內(nèi)的電流方向1s內(nèi)改變100次,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。3.(2015江蘇單科)一電器中的變壓器可視為理想變壓器,它將220V交變電流改變?yōu)?10V。已知變壓器原線圈匝數(shù)為800,則副線圈匝數(shù)為()A.200B.400C.1600D.3200答案B根據(jù)理想變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系U1U2=n1n2,得n2=n1U2U1=800×110220=400,選項(xiàng)B正確。4.有些機(jī)床為了安全,照明電燈用的電壓是36V,這個(gè)電壓是把380V的電壓降壓后得到的。如果變壓器的原線圈是1140匝,副線圈是()A.1081匝B.1800匝C.108匝D.8010匝答案C由題意知U1=380V,U2=36V,n1=1140,由U1U2=n1n2得n2=U2U1n1=108,故C項(xiàng)正確。5.在輸液時(shí),藥液有時(shí)會(huì)從針口流出體外,為了及時(shí)發(fā)現(xiàn),設(shè)計(jì)了一種報(bào)警裝置,電路如圖所示。M是貼在針口處的傳感器,接觸到藥液時(shí)其電阻RM發(fā)生變化,導(dǎo)致S兩端電壓U增大,裝置發(fā)出警報(bào),此時(shí)()A.RM越大,且R越大,U增大越明顯B.RM越大,且R越小,U增大越明顯C.RM越小,且R越大,U增大越明顯D.RM越小,且R越小,U增大越明顯答案C當(dāng)RM變大時(shí),回路的總電阻R總變大,根據(jù)I總=ER總,得干路中的電流變小,S兩端的電壓U=I總RS變小,故選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;當(dāng)RM變小時(shí),回路的總電阻R總=11R+1RM+RS變小,根據(jù)I總=ER總,得干路中的電流變大,S兩端的電壓U=I總RS變大,而且R越大,RM變小時(shí),對(duì)回路的總電阻變化的影響越明顯,故選項(xiàng)C正確,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。6.如圖所示,甲是遠(yuǎn)距離輸電線路的示意圖,乙是發(fā)電機(jī)輸出電壓隨時(shí)間變化的圖像,則()A.用戶用電器上交流電的頻率是100HzB.發(fā)電機(jī)輸出交流電的電壓有效值是500VC.輸電線的電流只由降壓變壓器原副線圈的匝數(shù)比決定D.當(dāng)用戶用電器的總電阻增大時(shí),輸電線上損失的功率減小答案D由U-t圖像可知,交流電的周期T=0.02s,故頻率f=1T=50Hz,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;交流電的最大值Um=500V,故有效值U=Um2=2502V,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;輸電線上的電流由降壓變壓器副線圈上的電阻和降壓變壓器原副線圈的匝數(shù)比決定,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;當(dāng)用戶用電器的總電阻增大時(shí),副線圈上的電流減小,根據(jù)I1I2=n2n1,原線圈(輸電線)上的電流減小,根據(jù)P=I12R,可知輸電線損失的功率減小,選項(xiàng)D正確。二、多項(xiàng)選擇題7.如圖所示的電路中,當(dāng)半導(dǎo)體材料做成的熱敏電阻浸泡到熱水中時(shí),電流表示數(shù)增大,則說(shuō)明()A.熱敏電阻在溫度越高時(shí),電阻越大B.熱敏電阻在溫度越高時(shí),電阻越小C.半導(dǎo)體材料溫度升高時(shí),導(dǎo)電性能變差D.半導(dǎo)體材料溫度升高時(shí),導(dǎo)電性能變好答案BD熱敏電阻浸泡在熱水中,電流表示數(shù)變大,說(shuō)明溫度越高,熱敏電阻阻值越小,半導(dǎo)體材料導(dǎo)電性能變好,故B、D項(xiàng)正確。8.(2018南通模擬)如圖所示,兩個(gè)標(biāo)有“20V10W”字樣的燈泡A、B和線圈L接在變壓器的副線圈上,當(dāng)變壓器原線圈接上電壓u=220sin100tV的正弦交變電流時(shí),燈泡A正常發(fā)光。則下列說(shuō)法中正確的是()A.燈泡A上電流的變化周期為0.02sB.變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1n2=112C.若將軟鐵棒插入線圈,燈泡B變亮,燈泡A變暗D.若將軟鐵棒插入線圈,變壓器的輸入功率變小答案AD由T=2得出T=0.02s,A項(xiàng)正確;由變壓器電壓與匝數(shù)成正比得出n1n2=U1U2=220202=112,B項(xiàng)錯(cuò)誤;將鐵棒插入線圈后,線圈感抗變大,A亮度不變,B變暗,副線圈中電流變小,變壓器輸出功率變小,輸入功率也變小,C項(xiàng)錯(cuò)誤,D項(xiàng)正確。9.(2018南京三模)如圖甲所示,不計(jì)電阻的矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng),輸出交流電的電動(dòng)勢(shì)圖像如圖乙所示,經(jīng)原副線圈匝數(shù)比為1􀏑10的理想變壓器給一燈泡供電,燈泡上標(biāo)有“220V22W”字樣,如圖丙所示,則()A.t=0.01s時(shí)刻穿過(guò)線框回路的磁通量為零B.燈泡中的電流方向每秒鐘改變100次C.燈泡正常發(fā)光D.電流表示數(shù)為2A答案BC由圖乙可知,當(dāng)0.01s時(shí),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零,則此時(shí)穿過(guò)線框回路的磁通量最大,故A錯(cuò)誤;由圖可知,交流電的周期為0.02s,則f=1T=50Hz,所以燈泡中的電流方向每秒鐘改變100次,故B正確;原線圈輸入電壓有效值為22V,則副線圈的電壓為22×10=220V;由P=UI可知,副線圈電流I2=0.1A,則I1=1A,燈泡正常發(fā)光,故額定電壓為220V,故C正確,D錯(cuò)誤。三、非選擇題10.(2018蘇錫常鎮(zhèn)四市檢測(cè))在我國(guó)南海上有一浮桶式波浪發(fā)電燈塔,其原理如圖甲所示,浮桶內(nèi)的磁體通過(guò)支柱固定在暗礁上,浮桶內(nèi)置圓形線圈隨波浪相對(duì)磁體沿豎直方向運(yùn)動(dòng),上下運(yùn)動(dòng)的速度v=0.4sintm/s,且始終處于輻射磁場(chǎng)中,該線圈與阻值R=15的燈泡相連;浮桶下部由內(nèi)、外兩密封圓筒構(gòu)成(圖乙中陰影部分),其內(nèi)部為產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁體;線圈匝數(shù)N=200,線圈所在處磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.2T,線圈直徑D=0.4m,電阻r=1,計(jì)算時(shí)取2的值為10。(1)求線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值Em;(2)求燈泡工作時(shí)消耗的電功率P;(3)若此燈塔的發(fā)電效率為90%,求3min內(nèi)海浪提供給發(fā)電燈塔的能量。答案(1)64V(2)120W(3)2.4×104J解析(1)線圈在磁場(chǎng)中切割磁感線,產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)最大值為Em=NBlvmax其中l(wèi)=D聯(lián)立得Em=NBDvmax=×200×0.2×0.4×0.4V=64V(2)電動(dòng)勢(shì)的有效值為E=Em2=642V=322V根據(jù)閉合電路歐姆定律有I=ER+r得I=32215+1A=22A通過(guò)燈泡電流的有效值為I=22A則燈泡的電功率為P=I2R=(22)2×15W=120W(3)此燈塔的發(fā)電效率為90%,根據(jù)能量守恒定律,有90%E總=UIt燈泡兩端電壓的有效值為U=IR=22×15V=302V解得E總=UIt90%=302×22×1800.9J=2.4×104J。11.(2018蘇錫常鎮(zhèn)四市一調(diào))無(wú)線充電技術(shù)的發(fā)展給用戶帶來(lái)了極大的方便,可應(yīng)用于手機(jī)、電腦、智能穿戴、智能家居、醫(yī)療設(shè)備、電動(dòng)汽車等充電,如圖甲所示為手機(jī)無(wú)線充電工作原理的示意圖,由送電線圈和受電線圈組成;已知受電線圈的匝數(shù)為n=50匝,電阻r=1.0,在它的c、d兩端接一阻值R=9.0的電阻;設(shè)在受電線圈內(nèi)存在與線圈平面垂直的磁場(chǎng),其磁通量隨時(shí)間按圖乙所示,可在受電線圈中產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)最大值為20V的正弦交流電,設(shè)磁場(chǎng)豎直向上。求:(1)在t=×10-3s時(shí),受電線圈中產(chǎn)生電流的大小,c、d兩端哪端電勢(shì)高;(2)在一個(gè)周期內(nèi),電阻R上產(chǎn)生的熱量;(3)從t1到t2時(shí)間內(nèi),通過(guò)電阻R的電荷量。答案(1)2Ac端電勢(shì)高(2)5.7×10-2J(3)2×10-3C解析(1)由圖乙知t=×10-3s時(shí)受電線圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)最大為Em=20V線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的大小為It=Im=EmR+r=2A由楞次定律可以得到此時(shí)c端電勢(shì)高(2)通過(guò)電阻電流的有效值為I=Im2=2A電阻在一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量Q=I2RT=5.7×10-2J(3)線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值E=nt通過(guò)電阻電流的平均值為I=ER+r通過(guò)電阻的電荷量q=I·t由題圖乙知,在T43T4的時(shí)間內(nèi),=4×10-4Wb解得q=nR+r=2×10-3C7