一、单项选择题 1.(2024·哈尔滨三中二模)如图所示的电路中,当滑动变阻器R2的滑动触头P向下滑动时,下列说法正确的是( )
A.电压表的读数减小 B.R1消耗的功率增大 C.电源的输出功率增大
D.电容器C所带电荷量增多
解析:选D.根据电路图可知,R1、R2串联后接在电源两端,电容器C并联在R2两端,电压表V测路端电压.当滑动触头P向下滑动时,R2连入电路的电阻变大,则外电路总电阻RE
变大,由I=知电流I减小,由U=E-Ir知路端电压增大,则电压表示数变大,电源的输
R+r出功率P出=UI无法判断.由PR1=I2R1知,R1消耗的功率变小.由UR2=E-(R1+r)I知电容器两端电压变大,则电容器所带电荷量增多.综上所述,A、B、C错误,D正确. 2.如图甲所示,在匀强磁场中,两个匝数相同的正方形金属线圈分别以不同的转速,绕与磁感线垂直的轴匀速转动,产生的交流电动势e随时间t变化的图象如图乙中曲线a、b所示,则( )
A.t=0时刻,两线圈均处于垂直于中性面的位置 B.a、b对应的线圈转速之比为2∶3 C.a、b对应的两线圈面积之比为1∶1
D.若只改变两线圈的形状(匝数不变),则两线圈电动势的有效值之比一定不变 解析:选C.t=0时刻,两线圈感应电动势均为零,故两线圈均处于中性面的位置,选项1
A错误;由图线可知,两线圈的周期之比Ta∶Tb=2∶3;故根据n=可知a、b对应的线圈转
TωaTb3Ema153SaEmaωb1
速之比为3∶2,选项B错误;根据Em=NBωS,==;==;则==,
ωbTa2Emb102SbEmbωa1选项C正确;若只改变两线圈的形状(匝数不变),则两线圈的面积要变化,故感应电动势的最
大值要变化,电动势的有效值之比一定变化,选项D错误.
3.(2017·高考北京卷)如图所示,理想变压器的原线圈接在u=2202sin 100πt(V)的交流电源上,副线圈接有R=55 Ω的负载电阻,原、副线圈匝数之比为2∶1,电流表、电压表均为理想电表.下列说法正确的是( )
A.原线圈的输入功率为2202 W B.电流表的读数为1 A
C.电压表的读数为1102 V
D.副线圈输出交流电的周期为50 s
解析:选B.由交流电压的表达式可知,原线圈两端所加的电压最大值为2202 V,故有U1n1U22效值为U1=220 V,由=,故副线圈电压的有效值为U2=110 V,故输出功率P2==220
U2n2RU2W,再由输入功率等于输出功率知,P1=P2=220 W,A项错误;根据欧姆定律知,I2==2
RI1n2A,=,得I1=1 A,故电流表读数为1 A,所以B项正确;电压表的读数为有效值,即U2
I2n12π
=110 V,C项错误;由交流电压的表达式可知,ω=100π(rad/s),又T=,解得T=0.02 s,
ω所以D项错误.
4.一自耦变压器如图所示,环形铁芯上只绕有一个线圈,将其接在a、b间作为原线圈.通过滑动触头取该线圈的一部分,接在c、d间作为副线圈.在a、b间输入电压为U1的交变电流时,c、d间的输出电压为U2.在将滑动触头从M点顺时针旋转到N点的过程中( )
A.U2>U1,U2降低 C.U2 B.U2>U1,U2升高 D.U2 U1n1解析:选C.由变压器的变压公式=可知,由于原线圈匝数n1大于副线圈匝数n2,因 U2n2 此有U1>U2,当滑动触头从M点顺时针旋转到N点的过程中,n2减小,因此U2降低,C项正确. 5.(2024·济南质检)如图所示,电源电动势为E,内阻为r.电路中的R2、R3分别为总阻值一定的滑动变阻器,R0为定值电阻,R1为光敏电阻(其阻值随光照强度增大而减小).当开关S闭合时,电容器中一带电微粒恰好处于静止状态,则下列说法中正确的是( ) A.只逐渐增大R1的光照强度,电阻R0消耗的电功率变大,R3中有向上的电流 B.只将R3的滑片P2向上移动时,电源消耗的功率变大,R3中有向上的电流 C.只将R2的滑片P1向下移动时,电压表示数变大,带电微粒向下运动 D.若断开开关S,电容器所带电荷量变大,带电微粒向上运动 解析:选A.只逐渐增大R1的光照强度,R1的阻值减小,电流变大,R0消耗的电功率变大,电容器的电压增大,电容器充电,R3中有向上的电流,A选项正确;由于R3与电容器相连,而电容器隔直流,所以只调节R3的阻值对电路中的电流和电压没有影响,电源消耗的功率不变,R3中没有向上的电流,B选项错误;只将R2的滑片P1向下移动时,电路中的电流不变,U2因此电容器两端的电压U2增大,带电微粒受到的电场力F=qE=q变大,微粒将向上运动, dC选项错误;若断开开关S,电容器将通过R3、R2放电,电容器所带电荷量减少,带电微粒向下运动,D选项错误. 6.如图所示,接在家庭电路上的理想降压变压器给小灯泡L供电,如果将原、副线圈减少相同匝数,其他条件不变,则( ) A.小灯泡变亮 B.小灯泡变暗 C.原、副线圈两端电压的比值不变 D.通过原、副线圈电流的比值不变 U1n1n2解析:选B.由=得U2=U1 U2n2n1n2-ΔnU1n1-Δn 由=得U′2=U1 U′2n2-Δnn1-Δn由 ① ② ②U′2(n2-Δn)n1n2n1-Δnn1U′2得:==,因为n2<n1,所以<1,即U′2<U2,故小 U2(n1-Δn)n2n2n1-Δnn2U2① I1n2I′1n2-Δn 灯泡变暗,B正确,A错误;由以上分析过程可以看出,C错误;由=和=可见, I2n1I′2n1-Δn