终极猜想二十二 对交变电流和变压器及远距离输电的考查(本卷共7小题，满分60分．建议时间：30分钟)命题专家寄语 交变电流部分每年的考查一般不会太难，以中低档题目为主，题型多以选择题出现，考查的重点一般是交变电流的有效值、交变电流的图象、远距离输电的基本规律等.七十、交变电流的规律1．(多选)如图1所示，导体棒ab两个端点分别搭接在两个竖直放置、电阻不计、半径相等的金属圆环上，圆环通过电刷与导线c、d相接．c、d两个端点接在匝数比n1∶n2＝10∶1的变压器原线圈两端，变压器副线圈接一滑动变阻器R0.匀强磁场的磁感应强度为B，方向竖直向下，导体棒ab长为l(电阻不计)，绕与ab平行的水平轴(也是两圆环的中心轴)OO′以角速度ω匀速转动．如果滑动变阻器的阻值为R时，通过电流表的电流为I，则( ).图1A．滑动变阻器上消耗的功率为P＝100I2RB．变压器原线圈两端的电压U1＝10IRC．取ab在环的最低端时t＝0，则导体棒ab中感应电流的表达式是i＝IsinωtD．ab沿环转动过程中受到的最大安培力F＝BIl2．(2012·湖南高三联考)如图2所示，水平铜盘半径为r，置于磁感应强度为B，方向竖直向下的匀强磁场中，铜盘绕通过圆盘中心的竖直轴以角速度ω做匀速圆周运动，铜盘的边缘及中心处分别通过滑动变阻器R1与理想变压器的原线圈相连，该理想变压器原、副线圈的匝数比为n∶1，变压器的副线圈与电阻为R2的负载相连，则( )．5\n图2A．变压器原线圈两端的电压为B．若R1不变时，通过负载R2的电流强度为0C．若R1不变时，变压器的副线圈磁通量为0D．若R1变化时，通过负载R2的电流强度为通过R1电流的3．某理想变压器原、副线圈的匝数比如图3所示．负载中每个电阻均为110Ω.若输入电压为220V，则输入电流和功率分别是( ).图3A．5A,1100W B．5A,880WC．4A,1100W D．4A,880W4．(多选)如图4所示，电路中的变压器为理想变压器，S为单刀双掷开关，P是滑动变阻器R的滑动触头，U1为加在原线圈两端的交变电压，I0、I1分别为原线圈和副线圈中的电流，下列说法正确的是( )．图4A．保持P的位置及U不变，S由b切换到a，则R上消耗的功率减小B．保持P的位置及U不变，S由a切换到b，则I1减小5\nC．保持P的位置及U不变，S由b切换到a，则I1增大D．保持U不变，S接b端，将P向上滑动，则I1减小七十二、电能的传输5．2012年入春以来，云南省部分地区出现严重旱情，导致大面积农作物受灾，大量群众饮水困难．目前旱情仍在继续．为帮助灾区抗旱，电力部门加大了对灾区的电力供应．如图5所示，发电厂的输出电压和输电线的电阻、变压器不变，若发电厂增大输出功率，则下列说法正确的是( )．图5A．升压变压器的输出电压增大B．降压变压器的输出电压增大C．输电线上损耗的功率增大D．输电线上损耗的功率占总功率的比例减小七十三、综合应用6．(多选)如图6所示，T为理想变压器，A1、A2为理想交流电流表，V1、V2为理想交流电压表，R1、R2为定值电阻，R3为光敏电阻(光照增强，电阻减小)，原线圈两端接恒压正弦交流电源，当光照增强时( )．图6A．电压表V1示数变小B．电压表V2示数变大C．电流表A1示数变大D．电流表A2示数变大7．如图7所示，图(a)中的变压器是一理想变压器，其输出端输出电压信号如图(b)所示(图线为正弦曲线)，电路中电阻R＝55Ω，图中交流电流表、交流电压表为理想电表，其中电流表A1与电流表A2的读数之比为1∶4，下列说法中正确的是( )．5\n图7A．电压表V1的示数为880VB．电压表V2的示数为220VC．原线圈输入功率为220WD．原线圈中交变电压的频率为100Hz参考答案1．AD [由于电流表示数为有效值，由＝可知I2＝10I，故P＝100I2R，选项A正确；变压器原线圈两端电压为U1＝×10IR＝100IR，选项B错误；从最低点开始计时，则导体棒中感应电流的瞬时值的表达式为i＝Icosωt，选项C错误；导体棒中电流最大值为I，所以F＝BIl，选项D正确．]2．B [水平铜盘做匀速圆周运动，半径切割磁感线产生恒定的感应电动势相当于电源．当R1不变时变压器原线圈所加的是恒定电压，副线圈中的磁通量一定，磁通量的变化量为零，故其输出电压为零，分析可知A、C错，B对；当R1变化时，原线圈所加的不是交流电压，其原、副线圈的电流关系不确定，故D错.]3．A [当两电阻串联时，总电阻为2R，此时两端的电压为440V，所以P1＝W＝880W，而P2＝W＝220W，所以P＝P1＋P2＝1100W，I＝＝5A．]4．BC5．C [发电厂的输出电压不变，则升压变压器的输出电压不变，A项错；发电厂输出功率增大，则输电线中电流增大，导线上损耗功率和损耗电压增大，降压变压器的输入、输出电压减小，B错、C对；输电线上损耗的功率与总功率的比值为＝，该比值随电流的增大而增大，D项错．]6．CD [变压器的输入电压一定，则输出电压不变，电压表V1的示数不变，A选项错；当入射光增强时，光敏电阻R3的阻值迅速减小，变压器的负载总阻值减小，则由P出＝＝IR总知，变压器的输出功率增加了，电流表A2的示数变大了，D选项对；再由P入＝U×I1＝P出知，电流表A15\n的示数变大，C选项对；变压器的输出电压不变，而R1两端的电压增加了，则电压表V2的示数变小，B选项错．]7．A [由图(b)可知交流电的有效值为220V，电压表V2测副线圈两端电压，故示数为220V，B错；交流电的周期为0.02s，频率为50Hz，D错；根据U1I1＝U2I2得：U1＝880V，A对；副线圈的输出功率为＝880W，等于原线圈的输入功率，故C错．]5
