5、器均為理想變壓器，升壓變壓器原線圈中接入如圖乙所示的正弦式交變電壓，輸送功率為33 kW.下列說法正確的是( C )
A．輸電線上交變電流的變化周期為0.01s
B．輸電線中電流為150 A
C．降壓變壓器原線圈輸入電壓為3 200 V
D．輸電線上功率損失為500 W
解析：由圖乙所示的正弦式交變電壓圖象可知周期T＝2×10－2 s，變壓器不改變交變電流的周期，所以輸電線上交變電流的變化周期為0.02 s，選項A錯誤；升壓變壓器原線圈電壓的最大值為311 V，有效值U1＝ V＝220 V，由＝得升壓變壓器副線圈的輸出電壓U2＝U1＝15×220 V＝3 300 V，輸電線中電流
6、為I2＝＝10 A，選項B錯誤；輸電線電壓損失ΔU＝I2R＝100 V，降壓變壓器原線圈輸入電壓為U＝U2－ΔU＝3 200 V，選項C正確；輸電線上功率損失為P損＝IR＝1 000 W，選項D錯誤．
6．如圖甲所示是一種振動發(fā)電裝置的示意圖，一個半徑r＝0.10 m、匝數(shù)n＝20匝的線圈套在永久磁鐵槽中，槽中磁場的磁感線均沿半徑方向均勻分布(其右側(cè)視圖如圖乙所示)，線圈所在位置磁感應強度B的大小均為B＝ T，線圈的電阻R1＝0.50 Ω，它的引出線接有R2＝9.50 Ω的小燈泡L，為理想交流電流表．當線圈框架的P端在外力作用下沿軸線做往復運動，便有電流通過燈泡．若線圈往復運動的規(guī)律如圖丙所
7、示(v取向右為正)，則下列判斷正確的是( C )
A．電流表的示數(shù)為0.24 A
B．0.01 s時回路中的電流最大
C．回路中交流電的頻率為50 Hz
D．0.015 s時燈泡L中電流的方向為從D→L→C
解析：由E＝BLv及v-t圖象可知，線圈往復運動所產(chǎn)生的感應電流為正弦式交流電，則Em＝nB×2πrvm＝2.4 V，電流的有效值I＝＝ A，A錯；由圖象可知T＝0.02 s，f＝50 Hz，C正確；t＝0.01 s時，v＝0，所以I＝0，B錯；t＝0.015 s時，由右手定則可知，電流方向為C→L→D，D錯．
二、多項選擇題
7．(2018·河北石家莊模擬)如圖甲所示的
8、電路中電源電動勢E＝8 V，電阻R與一個電流傳感器相連，傳感器可以將電路中的電流隨時間變化的曲線顯示在計算機屏幕上，先將S接2給電容器C充電，再將S接1，結(jié)果在計算機屏幕上得到如圖乙所示的曲線，C為圖象上的一點，將該曲線描繪在坐標紙上(坐標紙上的小方格圖中未畫出)，電流坐標軸每小格表示0.1 mA，時間坐標軸每小格表示0.1 s，曲線與AOB所圍成的面積約為80個小方格．則下列說法正確的是( CD )
A．充電電流由a極板穿過電容器內(nèi)部流向b極板
B．C點的坐標乘積表示電容器放電過程中流過電流傳感器的電荷量
C．電容器充電完畢時，所帶電荷量約為8×10－4 C
D．電容器的電容約為
9、10－4 F
解析：充電電流由電源正極流向a極板，而不是由a極板穿過電容器內(nèi)部流向b極板，選項A錯誤；C點的坐標乘積為矩形面積，小于電容器放電過程中流過電流傳感器的電荷量，選項B錯誤；根據(jù)圖象的含義，因為Q＝It，所以方格的面積表示電容器放電的電荷量，也為充電的總電荷量，Q＝0.1×10－3×0.1×80 C＝8×10－4 C，選項C正確；C＝＝ F＝10－4 F，選項D正確．
8.(2018·株洲模擬)如圖所示，先后用不同的交流電源給同一盞燈泡供電．第一次燈泡兩端的電壓隨時間按正弦規(guī)律變化，如圖甲所示；第二次燈泡兩端的電壓變化規(guī)律如圖乙所示．若圖甲、乙中的U0、T所表示的電壓、周期值是相
10、等的，則以下說法正確的是( AD )
A．第一次燈泡兩端的電壓有效值是U0
B．第二次燈泡兩端的電壓有效值是U0
C．第一次和第二次燈泡的電功率之比是29
D．第一次和第二次燈泡的電功率之比是15
解析：第一次所加正弦交流電壓的有效值為U1＝U0，A項正確；設第二次所加交流電壓的有效值為U2，則根據(jù)有效值的定義有T＝·＋·，解得U2＝U0，B項錯誤；根據(jù)電功率的定義式P＝可知，P1P2＝15，C項錯誤，D項正確．
9．(2018·江蘇四市調(diào)研)圖甲為風力發(fā)電的簡易模型，在風力的作用下，風葉帶動與其固定在一起的永磁鐵轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速與風速成正比．某一風速時，線圈中產(chǎn)生的正弦
11、式電流如圖乙所示，則( AD )
A．電流的表達式為i＝0.6sin10πt(A)
B．磁鐵的轉(zhuǎn)速為10 r/s
C．風速加倍時電流的表達式為i＝1.2sin10πt(A)
D．風速加倍時線圈中電流的有效值為0.6 A
解析：通過乙圖可知電流的最大值為0.6 A，周期T＝0.2 s，故ω＝＝10π rad/s，故電流的表達式為i＝0.6sin10πt(A)，故A正確；電流的周期為T＝0.2 s，故磁鐵的轉(zhuǎn)速為n＝＝ r/s＝5 r/s，故B錯誤；風速加倍時，角速度加倍，根據(jù)Em＝nBSω可知產(chǎn)生的感應電動勢加倍，形成的感應電流加倍，故風速加倍時電流的表達式為i＝1.2sin20π
12、t(A)，故C錯誤；根據(jù)C的分析，形成的感應電流最大值Im＝1.2 A，故有效值為I＝＝A＝0.6 A，故D正確．
10.如圖所示，C1＝6 μF，C2＝3 μF，R1＝3 Ω，R2＝6 Ω，電源電動勢E＝18 V，內(nèi)阻不計，下列說法正確的是( BC )
A．開關(guān)S斷開時，a、b兩點電勢相等
B．開關(guān)S閉合后，a、b兩點間的電流是2 A
C．開關(guān)S斷開時C1帶的電荷量比開關(guān)S閉合后C1帶的電荷量大
D．不論開關(guān)S斷開還是閉合，C1帶的電荷量總比C2帶的電荷量大
解析：S斷開時外電路處于斷路狀態(tài)，兩電阻中均無電流通過，電阻兩端電勢相等，由題圖知a點電勢與電源負極電勢相等，而b點電
13、勢與電源正極電勢相等，A錯誤．S斷開時兩電容器兩端電壓都等于電源電動勢，而C1>C2，由Q＝CU知此時Q1>Q2.當S閉合時，穩(wěn)定狀態(tài)下C1與R1并聯(lián)，C2與R2并聯(lián)，電路中電流I＝＝2 A，此時兩電阻兩端電壓分別為U1＝IR1＝6 V、U2＝IR2＝12 V，則此時兩電容器所帶的電荷量分別為Q1′＝C1U1＝3.6×10－5 C、Q2′＝C2U2＝3.6×10－5 C，對電容器C1來說，S閉合后其兩端電壓減小，所帶的電荷量也減小，故B、C正確，D錯誤．
三、計算題
11．“氫火焰離子化檢測器”可以檢測出無機物氣體中極其微量的有機分子的含量，其裝置如圖所示，在氫火焰的作用下，有機物的分子電
14、離為一價正離子和自由電子，而無機物的分子不會電離．設單位時間內(nèi)有n摩爾被檢測氣體進入檢測器，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使得電流表的示數(shù)逐漸變大，直到最大值I，求有機物分子與被檢測氣體分子的數(shù)目的比值K是多少？(阿伏加德羅常數(shù)為NA，電子的電荷量為e)
解析：電流達到最大值I后，表明電離出來的電子全部到達了陽極，設經(jīng)過時間t到達極板的電荷量為q，則q＝It，被電離的有機物分子的數(shù)目N′＝＝，則有機物分子與被測氣體分子的數(shù)目的比值為K＝＝.
答案：
12．如圖甲所示，一固定的矩形導體線圈水平放置，線圈的兩端接一只小燈泡，在線圈所在空間內(nèi)存在著與線圈平面垂直的均勻分布的磁場．已知線圈的匝數(shù)n＝100
15、匝，總電阻r＝1.0 Ω，所圍成矩形的面積S＝0.040 m2，小燈泡的電阻R＝9.0 Ω，磁感應強度隨時間按如圖乙所示的規(guī)律變化，線圈中產(chǎn)生的感應電動勢瞬時值的表達式為e＝nBmScost，其中Bm為磁感應強度的最大值，T為磁場變化的周期，不計燈絲電阻隨溫度的變化，求：
(1)線圈中產(chǎn)生感應電動勢的最大值；
(2)小燈泡消耗的電功率；
(3)在磁感應強度變化的0～時間內(nèi)，通過小燈泡的電荷量．
解析：(1)由圖象知，線圈中產(chǎn)生的交變電流的周期T＝3.14×10－2 s，所以Em＝nBmSω＝＝8.0 V.
(2)電流的最大值Im＝＝0.80 A，有效值I＝＝ A，小燈泡消耗的電功率P＝I2R＝2.88 W.
(3)在0～時間內(nèi)，電動勢的平均值＝，平均電流＝＝，流過燈泡的電荷量Q＝Δt＝＝4.0×10－3 C.
答案：(1)8.0 V (2)2.88 W (3)4.0×10－3 C
高中物理二輪復習專題限時訓練：10 直流與交流電路 Word版含解析
