交流电 电磁振荡和电磁波
高考知识点：
1．交流发电机及其产生正弦交流电的原理，正弦交流电的图象，最大值与有效值，周期与频率
2．变压器的原理，电压比和电流比，电能的输送
3．振荡电路，电磁振荡，LC电路产生的电磁振荡的周期和频率
4．电磁场，电磁波，电磁波的波速 说明：
只要求讨论单相理想变压器。
练习题：
1．交流发电机的线圈在匀强磁场中转动一周的时间内 A．感应电流的方向改变两次
B．线圈内穿过磁通量最大的时刻，电流达到最大 C．线圈内穿过磁通量是零的时刻，电流达到最大 D．线圈内电流有两次达到最大
2．某交流发电机产生的感应电动势与时间的关系如图所示，如果其它条件不变，仅使线圈的转速加倍，则交流电动势的最大值和周期分别变为 A．400V，0.02s
B．200V，0.02s ?/V C．400V，0.08s
100 t/10-2s D．200V，0.08s 0 2 4 6
-100 3．交流发电机产生的感应电动势为ε=εmsinωt，若发电机的转速和线圈的匝数都增加到原来的两倍，这时产生的感应电动势为
A．ε=4εmsinωt B．ε=4εmsin2ωt C．ε=2εmsinωt D．ε=2εmsin2ωt
4．一矩形线圈绕与匀强磁场垂直的中心轴OO'按顺O 时针
方式旋转。引出线的两端与互相绝缘的半圆铜环连接，两个
半圆环分别与固定电刷A、B滑动接触，电刷间接有电B 阻
R，如图所示，线圈转动过程中，通过R的电流 A．大小和方向都不断变化 B．大小和方向都不变 B C．大小不断变化，方向从A—R—B
? A D．大小不断变化，方向从B—R—A O′R
5．如图所示，abcd是一金属线框，处于磁感应强度为B的匀强磁场中。线框ab=bc=l，ab=cd=L，线框在绕垂直于磁力线的轴OO'以角速度ω做匀速转动。从图中所示的位置开始计时，求在线框中产生的感应电动势。
O
a d
B
b c
O′
6．一单相发电机的电枢为n匝线圈，内阻为r，边长各为l1和l2，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，转轴与磁场垂直，旋转的角速度为ω，如果线圈两端连接一个电阻为R的用电器，求：
（1）线圈转到什么位置时，磁场作用在线圈上的电磁力矩最大？这个值是多少？ （2）要使线圈匀速转动，外力做功的平均功率是多大？
（3）用伏特表测出的R两端的电压为多少伏？ l1
l B
2 7．一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的R 角速度ω绕垂直于磁场方向固定轴转动。线圈匝数n=100。穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间按正弦规律变化，如图所示。发电机内阻r=5.0Ω，外电路电阻R=95Ω。已知感应电动势的最大值Em=nωΦm，其中Φm为穿过每匝线圈磁通量的最大值。求串联在外电路中的交流电流表（内阻不计）的读数。
?/
?10-2Wb e 1.0 ?
m 8．如图0 所示，-2-1.0 1.57 3.14 4.71 t/?10s 0 TT 一个?2 t 面-m 积为S
的矩形
线圈在匀强磁场中以其一条边为转轴作匀速转动，磁场方向与转轴垂直。线圈中感应电动势ε与时间t的关系如图所示。感应电动势最大值和周期可由图中读出。则磁感应强度B=__________。在t=T/12时刻，线圈平面与磁感应强度的夹角等于__________。
9．如图所示的电路中，已知交流电源电压u=200sin100πt（V），电阻R=100Ω。则电流表和电压表的读数分别为
A．1.41A，200V
i/A B．1.41A，141V
V 42 C．2A，200V D．2A，141V u A -321 2 3 4 5 t/10-2s
10．如图所示的是某一交流电的电流随时间变化的图象，从图中可以计算出这一脉动电流的有效值为__________。
11．一个电热器接在10V的直流电源上产生一定大小的热功率，把它接在某一交流电源上时的热功率为加直流电的两倍，这个交流电的电压有效值为 A．7.0V B．10V C．14V D．20V
12．关于变压器的原理，下面的说法中正确的是
A．原线圈上加交流电压后可以在原线圈中产生交流电流 B．铁心中有交变磁场 C．原线圈相当于用电器 D．副线圈相当于电源
13．理想变压器工作时
A．输入电流的增大，会引起输出电流的增大 B．输入电压的升高，会引起输出电压的升高 C．输出电流减小时，输入电流一定减小 D．输出功率增大时，输入功率一定增大
14．有一台理想变压器，原线圈匝数为n1，两个副线圈匝数分别为n2和n3，原副线圈的电压分别为U1、U2和U3，电流分别为I1、I2和I3，下面结论正确的是 A．U1∶U2=n1∶n2，U2∶U3=n2∶n3 B．I1∶I2=n1∶n2，I1∶I3=n3∶n1 C．n1I1=n2I2+n3I3 D．I1U1=I2U2+ I3U3
15．如图所示的变压器在工作时，要想增大原线圈的输入电流，可以采用的方法是 A．增加初级的匝数 B．增加次级的匝数 C．滑动变阻器的滑片向a端滑动 n～ a b D．滑动变阻器的滑片向b端滑动
P
16．如图所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L1和L2，输电线的等效电阻为R，开始时，电键K断开，当K接通时，以下说法中正确的是 A．副线圈两端M、N的输出电压减小
B．副线圈输电线等效电阻R上的电压降增大
M R C．通过灯泡L1的电流减小
K D．原线圈中的电流增大 ～
L1 L2
17．如图所示，一理想变压器原、副线圈分别N 由双线圈ab和cd（匝数都为n1）、ef和gh（匝数都为n2）组成。用I1和U1表示输入电流和电压，I2和U2表示输出电流和电压。在下列四种连接法中，符合关系U1/U2=n1/n2，I1/I2=n2/n1的有 A．b与c相连，以a、d为输入端；f与g相连，以e、h为输出端
B．b与c相连，以a、d为输入端；e与g相连、f与h相连作为输出端 C．a与c相连、b与d相连作为输入端；f与g相连，以e、h为输出端
D．a与c相连、b与d相连作为输入端；e与g相连、f与h相连作为输出端
a e c g
1 2 bf d h
18．在绕制变压器时，某人误将两个线圈绕在如下左图所示变压器铁芯的左右两个臂上。当通以交流电时，每个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈，另一半通过中间的臂。已知线圈1、2的匝数之比N1:N2=2:1。在不接负载的情况下 A．当线圈1输入电压220伏时，线圈2输出电压为110伏 B．当线圈1输入电压220伏时，线圈2输出电压为55伏 C．当线圈2输入电压110伏时，线圈1输出电压为220伏 D．当线圈2输入电压110伏时，线圈1输出电压为110伏
19．如图两电路中，当a、b两端与e、f两端分别加上220V的交流电压时，测得c、d间与g、h间的电压均为110V。若分别在c、d两端与g、h两端加上110V的交流电压，则a、b间
与e、f间的电压分别为 a e A．220V，220V
B．220V，110V
c g C．110V，110V b d f h D．220V，0 20．下面是4种亮度可调的台灯的电路示意图，它们所用的白炽灯泡相同，且都是“220V，40W”。当灯泡所消耗的功率都调至20瓦时，哪种台灯消耗的功率最小？ K 220V K 220VK 220V ～ ～ ～ K 220V ～ 理想变 变阻器 压变阻器 器 变 阻 器 21(A) ．一台理想变压器，原线圈接到(B) 220V的线路中，副线圈的端电压为(C) (D) 6V。在副线圈中
加入12匝线圈，输出电压变成了9V，原线圈的匝数为多少？若在次级接一个9W的灯泡能够正常发光，原线圈中的电流为多大？
22．如图所示，理想变压器的原副线圈的匝数之比为3∶1，有四个相同的灯泡连接在电路中。已知灯泡L1正常发光，其他三只灯泡将__________（填能否）正常发光。
L1 LLn2 2 L3 L
4 ～ ～220V n1 23．nR
如图
3 所示，
一理想变压器n1=1320匝，n2=36匝。在原线圈上加220V的交流电压，在n2上接一3W的灯泡刚好能正常发光，n3上接一个“110V50W”的电烙铁能够正常工作。求：n3的匝数和n1上的电流强度。
24．如图中理想变压器原、副线圈匝数之比n1:n2=4:1，原线圈两端连接光滑导轨，副线圈与电阻R相连组成闭合回路。当直导线AB在匀强磁场中沿导轨匀速地向右作切割磁力线运动时，安培表A1的读数是12mA，那么安培表A2的读数为 A．0
B．3mA
A C．48mA
A1 D．与R值大小有关
n1 n2 R
A2
B 25．在远距离输电过程中，在输送相同
电功率的条件下，在输电线上损失的电功率
A．跟输电电压成反比
B跟输电电压的平方成反比 C．跟输电线上的电压降成正比
D．跟输电线上的电压降的平方成正比
26．某电厂原采用电压U1输电，后改用U2=20U1的电压输电，不考虑其它的变化，则 A．输电电流变为原来的1/20
B．输电线上电压损失变为原来的1/20 C．输电线上电能的损失降为原来的1/40 D．输电效率比原来提高了39倍
27．分别用220V和110kV的两种电压输送相同的电功率到远处的工厂。输电的距离和导线的材料都相同。要使两种电压情况下导线损失的电功率相同，两次输电导线的横截面积之比为__________。
28．单相发电机的端电压为220V，输出电功率为44kW，输电线的电阻为0.2Ω，发电站采用1∶10的变压器将电压升高，经过输电线后再用10∶1的降压变压器降压，求用户得到的电压和功率。
29．有一台发电机通过升压和降压变压器给用户供电。已知发电机的输出电功率为500kW，端电压为500V，升压变压器原、副线圈的匝数比是1∶5，两变压器之间输电导线的总电阻是1.5Ω，降压变压器的输出电压是220V。求： （1）升压变压器的输出电压； （2）输电效率；
（3）降压变压器原、副线圈的匝数比。
30．为了增大LC振荡电路的固有频率，下列办法中可采取的是 A．增大电容器两极板的正对面积并在线圈中放入铁芯 B．减小电容器两极板的距离并增加线圈的匝数 C．减小电容器两极板的距离并在线圈中放入铁芯 D．减小电容器两极板的正对面积并减少线圈的匝数
高三物理单元练习12交流电、电磁振荡和电磁波
