恒定电流和交变电流问题1、有两段电阻丝,材料相同,长度也相同,它们的横截面的直径之比为,A B 、:1:2A B d d =把它们串联在电路中,则下列说法正确的是( )A.它们的电阻之比:4:1A B R R =B.通过它们的电流之比:1:1A B I I = C.电子在两段电阻丝中定向移动速度大小之比:1:4A B v v =D.两段电阻丝中的电场强度大小之比:1:4A B E E =2、如图所示的电路中,电源电压,A 、B 间接有“220V 440W”的电暖宝、()311sin100πV u t =“220V 220W”的抽油烟机、交流电压表及保险丝.下列说法正确的是( )A.交流电压表的示数为311VB.电路要正常工作,保险丝的额定电流不能小于A 32C.电暖宝发热功率是抽油烟机发热功率的2倍D.1min 抽油烟机消耗的电能为41.3210J⨯3、钳形电流表的工作原理如图所示.当通有交流电的导线从环形铁芯的中间穿过时,与绕在铁芯上的线圈相连的电表指针会发生偏转.不考虑铁芯漏磁及各种能量损耗,已知线圈匝数,当用该表测频率为50Hz 的交流电时,下列说法正确的是( )21000n =A.电表G 中通过的是交流电B.若G 中通过的电流为50mA,则导线中的被测电流为50AC.若导线中通过的是电流为10A 的矩形脉冲交流电,G 中通过的电流是10mAD.当用该表测量频率为400Hz 的交流电时,测量值比真实值小4、在研究微型电动机的性能时,可采用如图所示的实验电路。
当调节滑动变阻器R使电动机停止转动时,电流表和电压表的示数分别为0.5A 和1.0V ;重新调节R ,使电动机恢复正常运转时,电流表和电压表的示数分别为 2.0A 和15.0V.则这台电动机正常运转时()A.电动机的输出功率为30.0WB.电动机的电功率为30.0WC.电动机的内阻为D.电动机的内阻为7.5Ω2.0Ω5、如图所示的电路中,电源的内电阻不能忽略不计。
现闭合开关S ,待电路中的电流稳定后,调节可变电阻R 的阻值,电压表的示数增大了。
下列判断正确的是 ( )UA A .可变电阻R 被调到较小的阻值B .电阻两端的电压减小,减小量等于2R U AC .通过电阻的电流减小,减小量小于2R 2U R A D .路端电压增大,增大量等于UA6、如图所示,图线a 是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生的正弦交流电的图像,当调整线圈转速后,所产生的正弦交流电的图像如图线b 所示,以下关于这两个正弦交流电的说法正确的是( )A.图中t =0时刻穿过线圈的磁通量均为零B.线圈先后两次转速之比为2:3C.交流电b 的电动势最大值为D.交流电a 的电动势瞬时值为u =10sin5πt(V)20V 37、如图甲所示,理想变压器的原、副线圈匝数和是相同型号的白炽灯, 121:10:1,L n n =2L 与电容器C 串联。
与带铁芯的线圈串联,为交流电压表,当原线圈接有如图乙所1L 2L L 示的正弦交变电压时,两只灯泡的亮度相同,则( )A.与副线圈并联的电压表在时的示数为2110t -=⨯0B.与副线圈并联的电压表在时的示数为20.510t -=⨯2VC.当原线圈所接正弦交变电压的频率变为时,灯泡变亮,灯泡变暗100Hz 1L 2LD.当原线圈所接正弦交变电压的频率变为时,灯泡变暗,灯泡变亮100Hz 1L 2L 8、如图所示,理想变压器原、副线圈匝数比为1:2,原线圈接交流电压u =10sin20πt(V )。
下列说法正确的有( )A .交流电压的周期为0.1sB .电压表V 示数为14.1VC .P 向上滑动时,电压表V 示数将变小D .P 向上滑动时,电流表A 示数将变小9、如图为远距离输电示意图,升压变压器和降压变压器均为理想变压器,R 为输电线的等效电阻。
保持交流发电机输出电压不变,若电压表示数变小,下列判断正确的是( )A.电流表示数变小B.降压变压器原副线圈两端的电压之比变小C.升压变压器输出电压变小D.输电线损失的功率变大10、如图甲所示,电源电动势,闭合开关,将滑动变阻器的滑片P 从A 端滑至B 端的6V E =过程中,得到电路中的一些物理量的变化如图乙、丙、丁所示.其中图乙为输出功率与路端电压的关系曲线,图丙为路端电压与总电流的关系曲线,图丁为电源效率与外电路电阻的关系曲线,不考虑电表、导线电阻对电路的影响.则下列关于图中点的坐标值正a b c d 、、、确的是( )A. B. (4V,4.5W)a (4.8V,2.88W)b C. D. (0.6A,4.5V)c (8,80%)d Ω11、如图所示,面积为,内阻不计的100匝矩形线圈ABCD ,绕垂直于磁场的轴OO'20.01m 匀速转动,转动的角速度为100rad/s .矩形线圈通过滑环2T 与理想变压器相连,触头P 可移动,副线圈所接电阻R =100Ω,电表均为理想交流电表,当线圈平面与磁场方向垂直时开始计时,下列说法正确的是( )A .P 上移时,电阻R 上消耗的功率增大B .线圈中感应电动势的表达式为)e t V =C .t =0时刻,电压表示数为0D .当原副线圈匝数比为2:1时,电阻上消耗的功率为400W12、如图所示,电源电动势为E ,内阻恒为r ,R 是定值电阻,热敏电阻的阻值随温度降T R 低而增大,C 是平行板电容器.闭合开关S ,带电液滴刚好静止在C 内.在温度降低的过程中,分别用、、和表示电流表、电压表、电压表和电压表示数变ΔI 1ΔU 2ΔU 3ΔU 1V 2V 3V 化量的绝对值.关于该电路工作状态的变化,下列说法正确的是( )A.一定都变大312ΔΔΔΔΔΔU U U I I I 、、B.和一定不变,一定变大1ΔΔU I 3ΔΔU I 2ΔΔU IC.带电液滴一定向下加速运动D.电源的工作效率一定变大答案以及解析1答案及解析:答案:AB解析:长度、材料均相同,两段电阻丝的傲截面的直径之比,则横截面积之比:1:2A B d d =,根据可知,电阻之比,故A 正确;两段电阻丝串联.流:1:4A B S S =LR Sρ=:4:1A B R R =过它们的电流相等,故B 正确;根据电流的微观表达式,则有,电子定向移I neSv =1Sv ne=动速率与横截面积成反比.因此定向移动速度大小之比,故C 错误;串联电路,:4:1A B v v =电流相等.电场强度大小,有电场强度大小之比,UE d=:::4:1A B A B A B E E U U R R ===故D 错误.2答案及解析:答案:D,故A 错误;220V 2=由公式知电路要正常工作,干路中电流为3A,所以保险丝的额定电流不能小于3A,故P UI =B 错误;电暖宝是纯电阻,而抽油烟机是非纯电阻,故C 错误;1min 抽油烟机消耗的电能为,故D 正确;故选D 41.3210J W Pt ==⨯3答案及解析:答案:AB解析:变压器只改变交流电电压,不改变交流电的频率,电表G 中通过的仍是交流电,A 正确;根据变压器原、副线圈中的电流与匝数成反比有,,B 1221I n I n =212110000.05A 50A 1n I I n ==⨯=正确;若导线中通过的是电流为10A 的矩形脉冲交流电,当电流方向不发生改变时,电流大小不变,副线圈中无感应电流,C 错误;根据法拉第电磁感应定律和变压器互感原理知,改变交流电的频率,不影响测量值的准确性,D 错误.4答案及解析:答案:BD解析:电动机的电阻故C 错误,D 正确。
12,0.5U R I ===Ω电动机的总功率;克服自身电阻的功率1115V 2A 30W P U I ==⨯=电动机的正常运转的输出功率是221(2A)28W;R P I R ==⨯Ω=,故A 错误,B 正确,故选BDR =P-P 30W 8W 22W,P =-=输出5答案及解析:答案:C解析:A 、由题,电压表的示数增大,R 和并联的电阻增大,得知R 增大,所以R 被调到较大1R 的阻值.A 错误.B 、C,R 增大,外电阻增大,干路电流减小,电阻两端的电压减小,路端电压增大,而路端电2R 压等于外电路总电压,所以电阻两端的电压减小量小于△U,由欧姆定律得知,通过电阻2R 的电流减小,减小量小于故B 错误,C 正确.2R 2UR A D 、由于电阻两端的电压减小,所以路端电压的增大量小于△U.故D 错误.2R6答案及解析:答案:CD解析:t=0时刻电动势的瞬时值均为零,即两次t=0时刻线圈平面均与中性面重合,磁通量最大,故A 错误;由题图可知,周期,则线圈先后两次转速之比0.4,0.6a b T s T s ==,故B 错误;由电动势的最大值,则两个电动势最大值之: :3:2a b b a n n T T ==m E NBS ω=比,则交流电b 电动势的最大值为,故C 正确;由题图可::3:2a b m m a b U U ωω==20V 3知交流电a 的电动势最大值,周期,则交流电a 10m U V =20.4,5 /a aT T s rad s πωπ===的电动势的瞬时值表达式为,故D 正确. sin 10sin 5()m u U t t V ωπ==7答案及解析:答案:C解析:由乙图知输入电压有效值为220V ,根据电压与匝数成正比知副线圈电压有效值为22V ,即电压表的示数,A 、B 错误;由乙图知交流电频率为50Hz ,变为100Hz 时电容器通交流隔直流,通高频阻低频,所以电流更大,而L 通低频阻高频,电流更小,则灯泡变1L 亮,灯泡变暗,故C 正确D 错误。
2L8答案及解析:答案:AB解析:A 、根据公式知交流电频率为,所以周期,故A 正确;20π10Hz 2πf ==10.1s T f ==B ,根据电压之比等于匝52V 2=数之比得:副线圈电压为,故B 正确;102V=14.1V C 、P 向上滑动时,阻值增大,但不会影响输入电压值,所以电压表V 示数不变,电流表的示数仍为零,故CD 错误;故选:AB 。
9答案及解析:答案:D解析:降压变压器原,副线圈的电压比等于降压变压器原、副线圈匝数比,保持不变,B 错误;电压表的示数减小,则降压变压器原线圈的电压减小,由于发电机的输出电压不变,则升压3U 变压器副线圈的输出电压不变,由可知,电流表的示数变大, AC 错误;由于2U 23U U IR =+电流表的示数变大,则由尺可知,输电线上损失的功率变大,D 正确。
2R P I R =10答案及解析:答案:BD解析:由丙图可知短路电流为,由得;由知电源效3A I =短E I r =短E r I =短100%UI UEI Eη==⨯率最高时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,由丁图知电源的最大效率为,由80%η=,解得;滑动变阻器的滑片在右端B 时,分别对应三点.当输出U RE R rη==+8R =Ωc b d 、、功率达到最大时, ,此时路端电压为,所以对于a 点,有,'2R r ==Ω3V U =3V U =,坐标为;对于b 点、c 点, , ,4.5W 'E P U R r =⋅=+(3V,4.5W)8R =Ω'0.6A EI R r==+,,所以b 点的坐标为;c 点'' 4.8V U E I r =-='' 4.80.6W 2.88W P U I ==⨯=(4.8V,2.88W)的坐标为;d 点坐标为V,故B 、D 正确,A 、C 错误.(0.6A,4.8V)11答案及解析:答案:A解析:A. 根据题意可知,感应电动势瞬时值表达式:e =NBSωsin ωt ,代入数据得:所以电动势有效值:,1002100e sin t =1002m E V=根据变压器原理得:,输入电压P 上移,原线圈匝数变小,副线圈电压变大,根据可知,电阻消耗功率变大,故A 正确,B 错误;C. 电压表示数为有效值,即U =E =100V ,故C 错误;D. 由电压与匝数成正比得副线圈电压:电阻消耗功率:,故D 错误。