专题四 电路与电磁感应
第8讲 直流与交流电路
(1~6题为单项选择题,7~10题为多项选择题)
1. 如图4-8-21所示,电源电动势为E、内阻为r,合上开关S后各电灯都能发光.若某一时刻电灯L1的灯丝断了(此时其余各电灯均不会被烧毁),则下列判断正确的是
( ).
图4-8-21
A.L2、L4变亮,L3变暗 B.L2、L3变亮,L4变暗 C.L3变亮,L2、L4变暗 D.L3、L4变亮,L2变暗
解析 电灯L1的灯丝断了,整个电路的外电阻增大,路端电压增大,L4变亮,L3变暗,L2变亮,选项A正确. 答案 A
2.为了减少输电线路中电能损失,发电厂发出的电通常是经过变电所升压后通过远距离输送,再经变电所将高压变为低压.某变电所将电压u0=11 0002sin 100πt(V)的交流电降为220 V供居民小区用电,则变电所变压器
( ).
A.原、副线圈匝数比为50∶1
B.副线圈中电流的频率是100 Hz C.原线圈的导线比副线圈的要粗
D.输入原线圈的电流等于居民小区各用电器电流的总和 答案 A
3.(2012·海南单科,4)如图4-8-22,理想变压器原、副线圈匝数比为20∶1,两个标有“12 V,6 W”的小灯泡并联在 副线圈的两端.当两灯泡都正常工作时,原线圈电路中电压表和电流表(可视为理想的)的示数分别是
( ).
图4-8-22
A.120 V,0.10 A C.120 V,0.05 A
解析 副线圈电压U2=12 V,由I1n2
=1 A,由I=n得I1=0.05 A.
2
1
B.240 V,0.025 A D.240 V,0.05 A
U1n1P=得U1=240 V,副线圈中电流I2=2·U2n2U
答案 D
4.一理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2=11∶5,原线圈与正弦交变电源连接,输入电压u随时间t的变化规律如图4-8-23所示,副线圈仅接入一个10 Ω的电阻,则
( ).
图4-8-23
A.流过电阻的最大电流是20 A B.与电阻并联的电压表的示数是141 V
C.变压器的输入功率是1×103 W
D.在交变电流变化的一个周期内,电阻产生的焦耳热是2×103 J
解析 由图象知,输入电压的最大值为2202 V,周期为0.02 s,由电压与匝数比的关系知,输出电压最大值为1002 V,流过电阻的电流最大值为102 A,输出电压有效值为100 V,电压表示数为100 V,电流有效值为10 A,输出功率为1 000 W,电阻在一个周期内产生的焦耳热为20 J,故A、B、D错误,C正确. 答案 C
5.在某交变电流电路中,有一个正在工作的理想变压器,如图4-8-24所示.它的原线圈匝数n1=600匝,交流电源的电动势e=311sin(100πt)V(不考虑其内阻),电压表和电流表对电路的影响可忽略不计,原线圈串联一个额定电流为0.2 A的保险丝,副线圈匝数n2=120匝,为保证保险丝不被烧断,则
( ).
图4-8-24
A.负载功率不能超过62 W B.副线圈电流最大值不能超过1 A C.副线圈电路中的电阻R不能小于44 Ω D.副线圈电路中电压表的读数为62 V
U1n1I1n2
解析 由U=n得U2=44 V,D错;由I=n得I2≤1 A,所以负载功率最大
2221为P2=U2I2≤44 W,A错;副线圈中的电流最大值为Im=2I2=2 A,故BU22
错;由R=P得R≥44 Ω,C对.
2答案 C
6. 如图4-8-25,E为内阻不能忽略的电池,R1、R2、R3为定值电阻,S0、S
为开关,V与A分别为电压表和电流表.初始时S0与S均闭合,现将S断开,则
( ).
图4-8-25
A.V的读数变大,A的读数变小 B.V的读数变小,A的读数变大 C.V的读数变小,A的读数变小 D.V的读数变大,A的读数变大
解析 将S断开后,闭合电路的总电阻增大,根据闭合电路的欧姆定律可得:I=
E
,干路电流I减小,路端电压U=E-Ir变大,电阻R3两端的电压U3R+r
U3
=E-I(R1+r)增大,通过电阻R3的电流I3=R变大,选项D正确,A、B、C
3
错误. 答案 D
7. 如图4-8-26所示,理想变压器原、副线圈匝数比为2∶1.电池和交变电源的电动势都为6 V,内阻均不计.下列说法正确的是
( ).
图4-8-26
A.S与a接通的瞬间,R中无感应电流 B.S与a接通稳定后,R两端的电压为0
C.S与b接通稳定后,R两端的电压为3 V
D.S与b接通稳定后,原、副线圈中电流的频率之比为2∶1
解析 S与a接通的瞬间,副线圈有瞬间的感应电流,A错误;S与a接通稳定后,理想变压器的原线圈电流稳定不变,副线圈电压为零,B正确;S与b接通稳定后,根据U1∶U2=n1∶n2可得R两端的电压为3 V,C正确;原、副线圈的频率相同,D错误. 答案 BC
8. 如图4-8-27所示,一理想变压器的原线圈匝数为n1,连接一理想电流表;副线圈接入电路的匝数n2可以通过滑动触头Q调节,副线圈接有灯泡L和光敏电阻R(光照加强时,R的阻值会减小),则
( ).
图4-8-27
A.原、副线圈电流之比为n1∶n2 B.只使Q向上滑动,灯泡变亮 C.只加强光照,电流表读数增大 D.只加强光照,原线圈的输入功率减小
U1U2
解析 对理想变压器有U1I1=U2I2,又n=n,所以I1∶I2=n2∶n1,故选项
1
2
A错误;只使Q向上滑动,副线圈匝数增加,输出电压增大,灯泡变亮,选项B正确;只加强光照时,R的阻值变小,输出功率增大,原线圈电流增大,即电流表读数增大,选项C正确、D错误. 答案 BC
9.如图4-8-28所示是通过街头变压器降压给用户供电的示意图.输入电压是市区电网的电压,负载变化时输入电压不会有大的波动.输出电压通过输电