专题13 交流电
1．（2019·江苏卷）某理想变压器原、副线圈的匝数之比为1：10，当输入电压增加20 V时，输出电压 A．降低2 V
B．增加2 V ．增加200 V
C．降低200 V 【答案】D
【解析】由理想变压器原、副线圈电压比等于匝数比即
nU1n1?，得：U2?2U1，
n1U2n2n2??U1，当输入电压增n1即副线圈两端电压与原线圈两端电压成正比，所以有：?U2?加20V时，输出电压增大200V，故D正确。
2．（2019·山东省潍坊市高三模拟训练）如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1:n2=11:5，原线圈接ul=110sin100πt V的交流电，电阻R1=R2=25 Ω，D为理想二极管，则
A．通过电阻R1的电流为2 A B．二极管的反向耐压值应大于50 V C．原线圈的输入功率为大于50 W D．通过原线圈的电流为【答案】BC
15A 11的
【解析】由表达式知原线圈电压有效值为U?nU110?1，得副线?552V，根据
U2n22圈两端电压为U2?252V，则通过电阻R1的电流为I1?U2252??2A；故AR125错误；输出电压最大值为50 V；故要使电路正常工作，反向耐压值应大于50 V，故B
(252)2TU32??T，所以R2两端的电压为U3?25V，则正确；根据电流热效应，
R22R2第1页（共7页）
2U325U22??1A，输出端的总功率P??I2R2?75W，故输入通过R2的电流为I2?R225R1功率也为75 W，故C正确；原线圈的电流I?BC。
P75152??A，故D错误。故选U552223．（2019·四川省成都市高三三模）一不计电阻的矩形导线框，在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，产生的正弦交流电如图甲所示。把该交流电接在图乙中理想变压器的a、b两端，Rt为热敏电阻（温度升高时，其电阻减小），R为定值电阻，电压表和电流表均为理想电表。下列说法正确的是
A．在t=l.5×10-2 s时刻，线框平面与磁场方向垂直
B．该交流电电压的瞬时值表达式为u?222sin100?t(V) C．Rt处温度升高时，Vl表示数与V2表示数的比值增大 D．Rt处温度升高时，V2表示数与A表示数的比值不变 【答案】BC
2
【解析】A、在t＝l.5×10﹣s时刻，交变电压最大，穿过线圈的磁通量的变化率最大，穿
过该线圈的磁通量为零，线框平面与磁场方向平行，故A错误；B、由图知，最大电压
Um?222V，周期0.02 s，角速度是??2π=100πrad/s，则该交流电电压的瞬时0.02值表达式为u?222sin100πt(V)，故B正确；C、Rt处温度升高时，原副线圈电压比不变，故副线圈两端电压不变，设副线圈两端电压为u0，Rt温度升高时，阻值减小，则副线圈所在电路的电流I?u0，电流变大，根据闭合电流欧姆定律：U2?u0?IR，故R总第2页（共7页）
V2示数减小，则电压表V1、V2示数的比值增大，故C正确；D、Rt处温度升高时，阻值减小，V2表示数与A表示数的比值等于电阻Rt，故减小，故D错误。
4．（2019·广东省高三下学期第一次模拟）某交变电路如图甲所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为5:1，R1=30 Ω，R2=20 Ω，一示波器接在电阻R1两端，示波器上的电压变化图象如图乙所示。电压表与电流表均为理想电表，不计示波器的电流对电路的影响，下列说法正确的是
A．电压表的示数为35.4 V B．电流表的示数为0.2 A
C．原线圈的输人电压u=250sin50πt（V） D．电阻R2消耗的电功率为15 W 【答案】AC
【解析】一示波器接在电阻R1两端，示波器上的电压变化图象如图乙所示，R1两端电压的有效值是UR1?30V，又R1=30 Ω，R2=20 Ω，根据串联电路电流相等，可知R2两端2为UR2?2050 V，则电压表的示数为U?UR1?UR2??35.4 V，A正确；副线圈电2230I1n22? A，B错误；根据图乙所示，流，根据，解得：2I?1I2n1I2?2A?A10302周期T=0.04s，则角速度为??2π=50π rad/s，理想变压器的原、副线圈匝数比为5:0.041，变压器中电压与匝数成正比，原线圈的电压最大值是250 V，所以原线圈的输入电压
2，C正确；电阻R2消耗的电功率为P?I2R2?10 W，D错误。 u?250sin50πt（V）
5．（2019·北京市顺义区高三第二次统练）如图所示，边长为L、匝数为N，电阻不计的正方形线圈abcd在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω绕转轴OO′匀速转动，轴OO′垂直于磁感线且位于线圈平面内，在线圈外接一含有理想变压器的电路，变压器原、副线
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圈的匝数分别为n1和n2，保持线圈以恒定角速度ω转动，下列判断正确的是
A．交流电压表V1的示数等于NBωL2
B．变压器的输入功率与输出功率之比为n1: n2 C．交流电压表V2的示数为副线圈两端电压的有效值 D．在图示位置时线圈中磁通量为零，感应电动势最小 【答案】C
2NB?L【解析】交流电压的最大值等于NBωL，电压表V1示数为有效值，A错误；理
22
想变压器的输入与输出功率之比为1:1，故B错误；交流电压表V2的示数为副线圈两端电压的有效值，选项C正确；在图示位置时线圈平面与磁场平行，线圈中磁通量为零，感应电动势最大，故D错误。
6．（2019·江西省名校高三5月联合考）某电风扇挡位变换器的电路如图所示，它可视为一个可调压的理想变压器，总匝数为2 400匝的原线圈两端输入电压u?2202sin100πt （V）的交变电源，挡位1、2、3、4对应的线圈匝数分别为240匝、600匝、1200匝、2400匝。电动机M的内阻r=8 Ω、额定电压U=220 V，额定功率P=110 W，下列说法正确的是
A．交变电源的频率为100 Hz
B．当选择挡位3后，电动机两端电压的有效值为110 V C．当由挡位3变为挡位2后，原线圈的电流变大 D．当选择挡位4后，电动机的输出功率为110 W 【答案】B
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【解析】A、根据原线圈两端输入电压的瞬时值表达式知??100π，交变电源的频率
f??2π?50Hz，选项A错误；B、当选择挡位3后，副线圈的匝数为1 200匝，根据
U1n12202400??，即，解得U2?110V，电动机两端电压的U21200U2n2电压与匝数成正比得
有效值为110 V，故选项B正确；C、当由挡位3变为挡位2后，根据电压与匝数成正比知副线圈两端的电压减小，输出功率变小，输入功率变小，根据P1?U1I1知原线圈的电流变小，故选项C错误；D、当选择挡位4后，副线圈的匝数为24 00匝，根据电压比规律得副线圈两端的电压为220 V，电动机正常工作，流过的电流
I?P110?A?0.5A，电动机的发热功率P热?I2r?2W，电动机的输出功率P出U220?110?2W?108W，故选项D错误。
7．（2019·山东省潍坊市教科院2019年高三高考模拟）图甲是线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动产生的交变电压图象。将该电压加在图乙中理想变压器的M、N两端。变压器原、副线圈匝数比为5:1，电阻R的阻值为2 Ω，电流表、电压表均为理想电表。下列说法不正确的是
A．电流表的示数为2 A
B．线圈转动的角速度为50 πrad／s C．流过灯泡的电流方向每秒钟改变50次 D．0.01 s时穿过线圈的磁通量最大 【答案】D
【解析】原线圈的电压的有效值为1002V=100 V，由电压与匝数成正比可得副线圈2的电压有效值为：U2＝n21U1＝?100?20V；副线圈上的电流：I2?U?10A，由n15Rn21I2＝?10?2A，所以电流表读数为2 A，故A正确。根n15第5页（共7页）
电流与匝数成反比得I1?
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