第3章 习题课四　交变电流与变压器（课件 学案 练习）高中物理 鲁科版（2019）选择性必修 第二册

习题课四　交变电流与变压器 1.阻值为100 Ω的纯电阻元件通以如图所示的交变电流，则该元件的发热功率为（　　） A.121 W B.302.5 W C.484 W D.605 W 2.发电机能够产生正弦式交变电流，原理如图所示。矩形线圈abcd的面积为S，匝数为N，电阻为r，线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直磁场方向的轴OO'以角速度ω匀速转动，利用该发电机向定值电阻R供电，电压表和电流表均可视为理想电表。下列说法正确的是（　　） A.线圈平面通过图示位置时电流方向改变 B.电压表的读数为 C.当线圈由图示位置转过30°时，线圈中的电流为 D.当线圈由图示位置转过30°的过程中，通过线圈磁通量的变化量为 3.（多选）如图所示，固定平行的长直导轨M、N放置于匀强磁场中，导轨间距L＝1 m，磁感应强度B＝5 T，方向垂直于导轨平面向下，导体棒与导轨接触良好，驱动导体棒使其在磁场区域运动，速度随时间的变化规律为v＝2sin 10πt（m/s），导轨与阻值为R＝9 Ω的外电阻相连，已知导体棒的电阻r＝1 Ω，不计导轨与电流表的电阻，则下列说法正确的是（　　） A.导体棒做切割磁感线运动，产生频率为5 Hz的正弦式交变电流 B.导体棒产生的感应电动势的有效值为10 V C.电流表的示数为0.5 A D.0～时间内R产生的热量为0.45 J 4.如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为1∶2，正弦式交流电源电压有效值U＝12 V，电阻R1＝1 Ω，R2＝2 Ω，滑动变阻器R3最大阻值为20 Ω，滑片P处于中间位置，则（　　） A.R1与R2消耗的电功率相等 B.通过R1的电流为3 A C.若向上移动P，电压表读数将变大 D.若向上移动P，电源输出功率将不变 5.图甲中的理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝22∶3，输入端a、b所接电压u随时间t的变化关系如图乙所示。灯泡L的电阻恒为15 Ω，额定电压为24 V。定值电阻R1＝10 Ω、R2＝5 Ω，滑动变阻器R的最大阻值为10 Ω。为使灯泡正常工作，滑动变阻器接入电路的电阻应调节为（　　） A.1 Ω　 B.5 Ω C.6 Ω　　 D.8 Ω 6.如图所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表。下列说法正确的是（　　） A.当滑动变阻器的滑片P向上滑动时，R1消耗的功率变大 B.当滑动变阻器的滑片P向上滑动时，电压表V示数变大 C.当滑动变阻器的滑片P向上滑动时，电流表A1示数变大 D.若闭合开关S，则电流表A1示数变大，A2示数变大 7.（多选）如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2＝10∶1，b是原线圈的中心抽头，S为单刀双掷开关，定值电阻R1、R2均为10 Ω。在原线圈c、d两端加上图乙所示的交变电压，下列说法正确的是（　　） A.当S与a连接后，理想电流表示数为2.2 A B.当S与a连接后，理想电压表示数为11 V C.当S由a拨到b后，副线圈输出电压的频率变为25 Hz D.当S由a拨到b后，原线圈的输入功率变为原来的4倍 8.（多选）如图甲所示，单匝闭合矩形线框电阻为R，在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动，穿过线框的磁通量Φ与时间t的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A.时刻线框平面与中性面垂直 B.线框的感应电动势有效值为 C.线框转一周外力所做的功为 D.从t＝0到t＝过程中线框的平均感应电动势为 9.（多选）如图所示，理想变压器原线圈所在电路的输入端接电压有效值为220 V的正弦交变电流，匝数为30的副线圈2与规格为“12 V 36 W”的灯泡L1连接，副线圈3与规格为“18 V 54 W”的灯泡L2连接，原线圈与额定电压为40 V的灯泡L连接。若电路接通时，三个灯泡均正常发光，则下列说法正确的是（　　） A.原线圈1两端的电压为180 V B.原线圈1的匝数为500 C.副线圈3的匝数为50 D.通过灯泡L的电流有效值为0.5 A 10.如图所示，长ab为20 cm、宽ad为10 cm、电阻为0.2 Ω的300匝矩形金属线框在匀强磁场中以角速度100 rad/s匀速转动，设磁 ... ...