D.若断开电键S,电容器所带电荷量变大,带电微粒向上运动
解析 只逐渐增大R1的光照强度,R1的阻值减小,总电阻减小,总电流增大,电阻R0
消耗的电功率变大,R2两端的电压变大,电容器两端的电压增大,电容器所带电荷量变大,所以电阻R3中有向上的电流,故选项A正确;电路稳定时,电容器相当于断路,只调节电阻R3的滑动端P2向上端移动时,对电路没有影响,故选项B错误;只调节电阻R2的滑动端P1向下端移动时,与电容器并联部分的电阻变大,所以电容器两端的电压变大,电场力变大,带电微粒向上运动,故选项C错误;若断开电键S,电容器处于放电状态,电容器所带电荷量变小,故选项D错误。
答案 A
13.如图所示,理想变压器的原、副线圈的匝数比n1∶n2=2∶1,原线圈接正弦交变电流,副线圈接电动机,电动机线圈电阻为R。当输入端接通电源后,电流表读数为I,电动机带动一质量为m的重物以速度v匀速上升。若电动机因摩擦造成的能量损失不计,则图中电压表的读数为
mgvmgv
A.4IR+ B. II1mgv
C.4IR D.IR+ 4I
解析 电动机带动质量为m的重物以速度v匀速上升,电动机的输出功率等于克服重力做功的功率,P输出=mgv,由I1∶I2=n2∶n1,可知I2=2I,所以P热=I22R=4I2R,P2=P输
出
mgv
+P热=mgv+4I2R,由于是理想变压器,所以P1=P2=U1I,U1=4IR+,因此选项A
I
正确。
答案 A
14.(多选)一含有理想变压器的电路如图所示,正弦交流电源电压为U0,变压器原、副线圈匝数之比为3∶1,电阻关系为R0=R1=R2=R3,V为理想交流电压表,示数用U表示,则下列判断正确的是
9
A.闭合开关S,电阻R0与R1消耗的功率之比为9∶1 B.闭合开关S,电阻R0与R1消耗的功率之比为1∶1 C.断开S,U0∶U=11∶3 D.断开S,U0∶U=4∶1
解析 闭合开关S,设副线圈中经过每个电阻的电流为I,根据变压器输入功率等于输出功率可知,电阻R0中电流为I,由P=I2R可知,电阻R0与R1消耗的功率之比为1∶1,选项A错误,B正确;断开S,设副线圈每个电阻中电流为I′,U1为原线圈两端电压,I1为原线圈电流,由2I′U=U1I1,U0=U1+I1R0,U=I′R0,2I′∶I1=3∶1,联立解得U0∶U=11∶3,选项C正确,D错误。
答案 BC
15.(多选)如图所示电路中,电阻R1=1 Ω,R2=3 Ω,R3=6 Ω,闭合开关S1后,当开关S2闭合时,电压表示数为7 V,当开关S2断开时,电压表示数为9 V,则下列说法正确的是
A.电源的电动势为21 V B.电源的内阻为3 Ω
C.断开开关S2后,电源的输出功率增大 D.断开开关S2后,电源的效率增大
解析 设电源的电动势为E,内阻为r,闭合开关S1后,当S2闭合时,R2和R3并联,R23ER2ER23=2 Ω,U1=,当S2断开时,U2=,解得E=21 V,r=3 Ω,选项A、
R23+R1+rR2+R1+r
10
B正确;S2闭合时,外电阻为3 Ω,等于电源内阻,此时电源的输出功率最大,S2断开时,外电阻为4 Ω,大于电源内阻,则电源的输出功率减小,选项C错误;断开开关S2后,外电阻增大,电源效率增大,选项D正确。
答案 ABD
16.(多选)某小型电站电能输送的示意图如图所示,矩形线圈abcd与理想变压器原线圈组成闭合电路,与副线圈相连的输送线路的电阻可等效为电阻R。线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动,磁场只分布在bc边的左侧,磁感应强度大小为B,线圈面积为S,转动角速度为ω,匝数为N,线圈电阻不计。下列说法正确的是
A.将原线圈抽头P向上滑动时,用户的灯泡变暗 B.图示位置时,矩形线圈中瞬时感应电动势最大
C.若线圈abcd转动的角速度变为2ω,则变压器原线圈电压的有效值为NBSω D.用电高峰期,随着发电厂输出功率的增大,输电线上损耗的功率占总功率的比例不变
解析 矩形线圈abcd中产生交变电流,将原线圈抽头P向上滑动时,原线圈匝数变大,根据电压与匝数成正比知,输出电压减小,故灯泡会变暗,故选项A正确;线圈处于图示位置时,是中性面位置,矩形线圈中感应电动势的瞬时值为零,故选项B错误;若线圈转动的角速度变为2ω,根据电动势最大值公式可得Em=2NBSω,最大值增加为原来的2倍,有效值E=
Em
也变为2倍,则变压器原线圈电压的有效值为NBSω,故选项C正确;随着发2
电厂输出功率的增大,升压变压器的输出电压不变,则输电线电流增大,输电线损失电压增大,输电线上损耗的功率占总功率的比例增大,选项D错误。
答案 AC
17.(多选)电源的电动势为E,内阻为r,各电阻阻值如图所示,当滑动变阻器的滑动触头P从a端滑到b端的过程中,下列说法正确的是
11
A.电压表的示数U先增大后减小 B.电流表的示数I先增大后减小
U
C.电压表示数U与电流表示数I的比值不变
I
ΔU
D.电压表示数的变化量ΔU与电流表示数的变化量ΔI的比值不变
ΔI
解析 当滑动变阻器的滑动触头P从a端滑到b端的过程中,总电阻先增大后减小,电源的电动势和内阻不变,根据闭合电路欧姆定律可知总电流先减小后增大,则内电路电压先减小后增大,外电路电压先增大后减小。所以电流表的示数I先减小后增大,电压表的示数U先增大后减小,故选项A正确,B错误;电压表示数U与电流表示数I的比值表示外U电阻,所以应先增大后减小,故选项C错误;设滑动变阻器的滑动触头P在某次滑动前后,
I电压表的示数分别为U1和U2,电流表的示数分别为I1和I2,根据闭合电路欧姆定律,有EΔU
=U1+I1r,E=U2+I2r。联立以上两式得=-r,故选项D正确。
ΔI
答案 AD
18.一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 B.U2>U1,U2升高 C.U2<U1,U2降低 D.U2<U1,U2升高 解析 由变压器的变压公式
U1n1
=可知,由于原线圈匝数n1大于副线圈匝数n2,因此U2n2
12
有U2<U1,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正确。
答案 C
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