專題限時集訓(xùn)(八)第8講恒定電流和交變電流(時間：40分鐘)1如圖81所示的電路中，電源的電動勢為E，內(nèi)阻為r，正確接入電路中的電表a、b、c均 有正常示數(shù)(既不為零，也不超量程；電表均為理想電壓表或電流表)，在滑動變阻器的滑片P向右移動的過程中，關(guān)于a、b、c三只電表示數(shù)的變化，以下說法正確的是()圖81Aa的示數(shù)將變大，c的示數(shù)將變小Ba的示數(shù)將變小，c的示數(shù)將變大Ca的示數(shù)將變小，b的示數(shù)將變小Db的示數(shù)將不變，c的示數(shù)將變小2如圖82所示，電池的電動勢為E，內(nèi)阻為r，當(dāng)滑動變阻器的滑片P由a向b滑動的過程中，電流表、電壓表的示數(shù)變化情況是()圖82A電流表一直減小，電壓表一直增大B電流表一直增大，電壓表一直減小C電流表先減小后增大，電壓表先增大后減小D電流表先增大后減小電壓表先減小后增大32007年諾貝爾物理學(xué)獎授予了兩位發(fā)現(xiàn)“巨磁電阻”效應(yīng)的物理學(xué)家某探究小組查到某磁敏電阻在室溫下的電阻隨磁感應(yīng)強(qiáng)度變化曲線如圖83甲所示，其中R、R0分別表示有、無磁場時磁敏電阻的阻值為研究其磁敏特性設(shè)計了如圖乙所示的電路關(guān)于這個探究實驗，下列說法中正確的是()甲乙圖83A閉合開關(guān)S，圖乙中只增加磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小時，電壓表的示數(shù)增大B閉合開關(guān)S，圖乙中只增加磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小時，電流表的示數(shù)增大C閉合開關(guān)S，圖乙中只改變磁場方向與原來方向相反時，電壓表的示數(shù)減小D閉合開關(guān)S，圖乙中只改變磁場方向與原來方向相反時，電流表的示數(shù)減小4如圖84所示，圖甲中M為一電動機(jī)，當(dāng)滑動變阻器的觸頭從一端滑到另一端的過程中，兩個電壓表的讀數(shù)隨電流表讀數(shù)的變化情況如圖乙所示已知電流表讀數(shù)在0.2 A以下時，電動機(jī)沒有發(fā)生轉(zhuǎn)動不考慮電表對電路的影響，以下判斷正確的是()甲乙圖84A電路中的電源電動勢為3.4 VB變阻器向右滑動時，V2讀數(shù)逐漸減小C此電路中，電動機(jī)的最大輸出功率為0.9 WD. 變阻器的最大阻值為30 5如圖85所示，正方形單匝線框abcd的邊長為L，每邊電阻均為r，線框在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中以角速度繞cd軸從圖示位置開始勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)軸與磁感線垂直一理想電壓表用電刷接在線框的c、d兩點上下列說法中正確的是()圖85A電壓表讀數(shù)為BL2B電壓表讀數(shù)為BL2C從圖示位置開始計時，流過線框電流的瞬時值表達(dá)式為isin tD線框從圖示位置轉(zhuǎn)過的過程中，流過cd邊的電荷量為q6如圖86甲所示，一理想變壓器給一個小燈泡供電當(dāng)原線圈輸入如圖乙所示的交變電壓時，額定功率10 W的小燈泡恰好正常發(fā)光，已知燈泡的電阻為40 ，圖中電壓表為理想電表，下列說法正確的是()甲乙圖86A變壓器輸入電壓的瞬時值表達(dá)式為u220 sin t(V)B電壓表的示數(shù)為220 VC變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為111D變壓器的輸入功率為110 W7如圖87所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為201，當(dāng)原線圈兩端接入u14400sin 314t(V)的交變電壓時，副線圈接入“220 V，60 W”的燈泡10只，不計輸電線上的電阻，則下列說法正確的是()圖87A理想電壓表的示數(shù)為220 VB理想電流表的示數(shù)為 AC原線圈輸入功率為1200 WD變壓器鐵芯中磁通量變化率的最大值是4400 Wb/s8如圖88所示，導(dǎo)體棒ab兩個端點分別搭接在兩個豎直放置、電阻不計、半徑相等的金屬圓環(huán)上，圓環(huán)通過電刷分別與兩導(dǎo)線c、d相接，c、d兩導(dǎo)線的端點分別接在匝數(shù)比n1n2101的變壓器原線圈兩端，變壓器副線圈接一滑動變阻器R0，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向豎直向下，導(dǎo)體棒ab長為L(電阻不計)，繞與ab 平行的水平軸(也是兩圓環(huán)的中心軸)OO以角速度勻速轉(zhuǎn)動如果變阻器的阻值為R時，通過電流表的電流為I，則()圖88A變阻器上消耗的功率為P10I 2RB變壓器原線圈兩端的電壓U110IRC取ab在環(huán)的最低端時t 0，則棒ab中感應(yīng)電流的表達(dá)式是iIsin tDab沿環(huán)轉(zhuǎn)動過程中受到的最大安培力F BIL9“5·12”汶川大地震發(fā)生后，山東省某公司向災(zāi)區(qū)北川捐贈一批柴油發(fā)電機(jī)該柴油發(fā)電機(jī)說明書的部分內(nèi)容如下表所示現(xiàn)在用一臺該型號的柴油發(fā)電機(jī)給災(zāi)民臨時安置區(qū)供電，發(fā)電機(jī)到安置區(qū)的距離是400 m，輸電線路中的火線和零線均為GBCZ60型單股銅導(dǎo)線，該型導(dǎo)線單位長度的電阻為2.5×104 /m.安置區(qū)家用電器的總功率為44 kW，當(dāng)這些家用電器(額定電壓為220 V)都正常工作時，下列說法中正確的是()型號AED6500S最大輸出功率60 kW輸出電壓范圍220 V300 VA.輸電線路中的電流為20 AB輸電線路損失的電功率為8 000 WC發(fā)電機(jī)實際輸出電壓是300 VD如果該柴油發(fā)電機(jī)發(fā)的電是正弦交流電，則輸出電壓最大值是300 V10有人為汽車設(shè)計的一個“再生能源裝置”原理簡圖如圖89所示，當(dāng)汽車減速時，線圈受到磁場的阻尼作用幫助汽車減速，同時產(chǎn)生電能儲存?zhèn)溆脠D甲中，線圈的匝數(shù)為n，ab長度為L1，bc長度為L2.圖乙是此裝置的側(cè)視圖，切割處磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小恒為B，有理想邊界的兩個扇形磁場區(qū)夾角都是90°.某次測試時，外力使線圈以角速度逆時針勻速轉(zhuǎn)動，電刷M端和N端接電流傳感器，電流傳感器記錄的it圖像如圖丙所示(I為已知量)，取ab邊剛開始進(jìn)入左側(cè)的扇形磁場時刻t0.不計線圈轉(zhuǎn)動軸處的摩擦甲乙丙圖89(1)求線圈在圖乙所示位置時，產(chǎn)生電動勢E的大小，并指明電刷M和N哪個接電源正極；(2)求閉合電路的總電阻R和外力做功的平均功率P；(3)為了能夠獲得更多的電能，依據(jù)所學(xué)的物理知識，請你提出改進(jìn)該裝置的三條建議專題限時集訓(xùn)(八)1A解析 由題意，a是電流表，測量流過滑動變阻器的電流，b是電流表，測量干路電流，c是電壓表，測量電源路端電壓在滑動變阻器滑片P向右移動過程中，電阻變小，由閉合電路歐姆定律，電流表b的示數(shù)變大，路端電壓UEIr變小，通過R的電流變小，電流表a的示數(shù)IaIIR變大，選項A正確2C解析 滑動變阻器的滑片將其分成左、右兩部分，這兩部分并聯(lián)后與定值電阻串聯(lián)組成外電路，電壓表測量路端電壓，電流表測量干路電流當(dāng)左、右兩部分阻值相等時，并聯(lián)電阻最大，總電阻也最大，干路電流減小，路端電壓最大，所以滑片移動過程中，電流表先減小后增大，而電壓表先增大后減小，選項C正確3A解析 閉合開關(guān)S，圖乙中只增加磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小時，磁敏電阻增大，電壓表的示數(shù)增大，電流表的示數(shù)減小，選項A正確，選項B錯誤；閉合開關(guān)S，圖乙中只改變磁場方向與原來方向相反時，磁敏電阻不變，電壓表的示數(shù)和電流表的示數(shù)不變，選項C、D錯誤4D解析 由圖乙可知電源電動勢E3.6 V，選項A錯誤；變阻器向右滑動時，R阻值變大，總電流減小，V2讀數(shù)逐漸變大，選項B錯誤；電動機(jī)內(nèi)阻rM 4 ，當(dāng)電流I0.3 A時，電動機(jī)的輸出功率最大，最大為PMUII2rM0.54 W，選項C錯誤；電源內(nèi)阻r 2 ，當(dāng)電流I0.1 A時，滑動變阻器的阻值最大，由閉合電路歐姆定律，滑動變阻器的最大阻值RrrM30 ，選項D正確5B解析 從圖示位置開始計時，ab切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢eBL2cos t，電流的瞬時表達(dá)式icos t，感應(yīng)電動勢的有效值為EBL2，c、d兩點的電壓UcdEBL2，選項A、C錯誤，選項B正確；線框從圖示位置轉(zhuǎn)過的過程中，流過cd邊的電荷量為q，選項D錯誤6C解析 由圖乙可知，變壓器輸入電壓的瞬時值表達(dá)式為u220sin100t(V)，選項A錯誤由P可得額定功率10 W的小燈泡額定電壓為20 V，小燈泡恰好正常發(fā)光，電壓表的示數(shù)為20 V，選項B錯誤；根據(jù)變壓器變壓公式，可得變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為111，選項C正確；根據(jù)額定功率10 W的小燈泡恰好正常發(fā)光，理想變壓器輸入功率等于輸出功率，變壓器的輸入功率為40 W，選項D錯誤7B解析 原線圈的電壓為4400 V，由變壓器原、副線圈電壓比，則副線圈兩端的電壓U2220 V，選項A錯誤；由功率關(guān)系U1I1P2，電流表的示數(shù)I A A，選項B正確，選項C錯誤；由法拉第電磁感應(yīng)定律En，變壓器鐵芯中磁通量變化率的最大值4400 Wb/s，選項D錯誤8D解析 變壓器原、副線圈電流比，則通過變阻器的電流為10I，消耗的功率為P100I 2R，選項A錯誤；變壓器副線圈兩端的電壓U210IR ，由變壓器原、副線圈電壓比，則原線圈兩端的電壓U1100IR，選項B錯誤；ab在環(huán)的最低端時，感應(yīng)電動勢最大，安培力最大，且最大安培力F BIL，從該位置計時棒ab中感應(yīng)電流的表達(dá)式是iIcost，選項C錯誤，選項D正確9B解析 當(dāng)這些家用電器都正常工作時，由PUI可得，輸電線路中的電流為200 A，選項A錯誤；輸電線路電阻R2.5×104 ×400×2 0.2 ，輸電線路損失的電功率PRI2R8 000 W，選項B正確；輸電線路損失的電壓UIR40 V，發(fā)電機(jī)實際輸出電壓為220 V40 V260 V，選項C錯誤；如果該柴油發(fā)電機(jī)發(fā)的電是正弦交流電，則輸出電壓最大值是260 V，選項D錯誤10(1)nBL1L2M端是電源正極(2) (3)增加磁感應(yīng)強(qiáng)度；增加線圈匝數(shù)；增加磁場區(qū)域面積；適當(dāng)增加線圈面積；變成多組線圈等解析 (1)ab和cd在磁場中切割磁感線，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E2nBL1v而速度 vL2則電動勢EnBL1L2，根據(jù)右手定則，M端是電源正極(2)電流I則閉合電路的總電阻R線圈轉(zhuǎn)動一個周期時間內(nèi)，產(chǎn)生電流的時間是半個周期外力平均功率 PI2R(3)增加磁感應(yīng)強(qiáng)度；增加線圈匝數(shù)；增加磁場區(qū)域面積；適當(dāng)增加線圈面積；變成多組線圈等