交变电流 传感器
时间：60分钟 分值：100分
一、单项选择题(每小题6分，共30分)
1．如图所示，面积均为S的单匝线圈绕其对称轴或中心轴在匀强磁场B中以角速度ω 匀速转动，能产生正弦交变电动势e＝BSωsinωt的图是(
)
解析：线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴(轴在线圈所在平面内)匀速转动，产生的正弦交变电动势为e＝BSωsinωt，由这一原理可判断，A图中感应电动势为e＝
BSωsinωt；B图中的转动轴不在线圈所在平面内；C、D图转动轴与磁场方向平行，而不
是垂直． 答案：A
π
2．如图所示区域内存在匀强磁场，磁场的边界由x轴和y＝2sinx曲线围成(x≤2
2m)，现把一边长为2 m的正方形单匝线框以水平速度v＝10 m/s匀速地拉过该磁场区，磁场
区的磁感应强度为0.4 T，线框电阻R＝0.5 Ω，不计一切摩擦阻力，则(
)
A．水平拉力F的最大值为8 N B．拉力F的最大功率为12.8 W
C．拉力F要做25.6 J的功才能让线框通过此磁场区 D．拉力F要做12.8 J的功才能让线框通过此磁场区
2l
解析：线框通过磁场区，产生的感应电流先增大后减小，形成正弦交流电，周期为＝v0.4 s，感应电动势最大值为Em＝Blv＝8 V，有效值为42 V，感应电流最大值为16 A，有
1 / 9
效值为82 A，则水平拉力最大值为Fm＝BIml＝12.8 N，A错误；拉力的最大功率为Pm＝Fmv＝128 W，B错误；线框匀速通过，拉力做的功等于焦耳热，Q＝IRt＝25.6 J，C正确，D
2
错误． 答案：C
3.
如图所示，一理想变压器原、副线圈匝数之比为41，原线圈两端接入一正弦交流电源，副线圈电路中R为负载电阻，交流电压表和交流电流表都是理想交流电表．下列结论正
确的是(
A．若电压表读数为6 V，则输入电压的最大值为24 V
B．若输入电压不变，副线圈匝数增加到原来的2倍，则电流表的读数减小到原来的一
)
半
C．若输入电压不变，负载电阻的阻值增加到原来的2倍，则输入功率也增加到原来的
2倍
D．若保持负载电阻的阻值不变，输入电压增加到原来的2倍，则输出功率增加到原来
的4倍
U1n1
解析：若电压表的读数为6 V，则变压器输出电压的有效值为6 V，由＝，故U1＝
U2n24U2＝24 V，所以输入电压的最大值为Um＝2U1＝242 V，A错误；若输入电压不变，副线圈匝数增加，则U2增大，由I2＝
U2
可知，电流表示数增大，B错误；输入电压和匝数比不R
U2
变，则电压值不变，当负载电阻R变大时，则I2＝，电流变小，又P入＝P出＝U2I2，故输
R入功率也减小，C错误；若负载电阻R不变，输入电压变为原来的2倍，则输出电压也变为U2
原来的2倍，由I2＝，则输出电流也变为原来的2倍，故输出功率P出＝U2I2变为原来的
R
4倍，D正确． 答案：D
4．在如图所示的电路中，有一自耦变压器，左侧并联一只理想电压表V1后接在稳定的交流电源上；右侧串联灯泡L和滑动变阻器R，R上并联一只理想电压表V2.下列说法中正
确的是(
2 / 9
)
A．若F不动，滑片P向下滑动时，V示数变大，V示数变小
B．若F不动，滑片P向下滑动时，灯泡消耗的功率变小 C．若P不动，滑片F向下移动时，V、V的示数均变小 D．若P不动，滑片F向下移动时，灯泡L消耗的功率变大
1
2
1
2
解析：若F不动，滑片P向下滑动时，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，则副线圈回路中总电阻变大，回路中电流减小，灯泡两端电压减小，功率变小，滑动变阻器两端电压变大，V2的示数变大，而原线圈两端电压不变，A错误，B正确；若P不动，滑片F向下移动时，根据理想变压器特点可知原线圈两端电压不变，副线圈两端电压减小，则副线圈回路
中电流变小，灯泡L消耗的功率减小，电压表V的示数变小，C、D错误．
答案：B
2
5．如图甲是阻值为5 Ω的线圈与阻值为15 Ω的电阻R构成的回路．线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，产生的电动势随时间变化的规律如图乙所示．则
(
)
A．电压表的示数为102 V2 A
B．通过电阻R的电流为2
C．电阻R上消耗的功率为3.75 W D．通过电阻的电流方向每秒变化100次
解析：由题图乙可得Em＝20 V，E＝102 V，电压表读数U＝
E152R＝ V，A错R＋r2
U22
误；通过电阻R的电流I＝＝ A，B正确；R上消耗的功率P＝IR＝7.5 W，C错误；T＝
R2
0.04 s，f＝25 Hz，电流方向每秒变化50次，D错误．
答案：B
二、多项选择题(每小题8分，共24分)
6.
3 / 9
如图所示，矩形线圈abcd绕轴OO′匀速转动产生交流电，在图示位置开始计时，则下
列说法正确的是(
A．t＝0时穿过线圈的磁通量最大，产生的感应电流最大
B．t＝4(T为周期)时感应电流沿abcda方向
C．若转速增大为原来的2倍，则交变电流的频率是原来的2倍 D．若转速增大为原来的2倍，则产生的电流有效值为原来的4倍
解析：图示时刻，ab、cd边切割磁感线的有效速率为零，产生的感应电动势为零，感
T
)
T
应电流为零，A错误；根据线圈的转动方向，确定时线圈的位置，用右手定则可以确定线
4圈中的感应电流沿abcda方向，B正确；根据转速和频率的定义ω＝2πf可知C正确；根
据E＝nBSω，E＝
m
Em2
，I＝
E
可知电流有效值变为原来的2倍，D错误．R总
答案：BC
7．电子灭虫器由两种主要部件组成：诱虫的黑光灯和杀虫的电网．黑光灯发出的紫外线能够引诱害虫飞近黑光灯，然后再利用黑光灯周围的交流高压电网将其“击毙”．下图是电网的工作电路示意图，理想变压器将有效值为220 V的交变电压变压，输送到电网，电网相邻两平行板电极间距为0.5 cm，空气在常温下被击穿的临界电场强度为6 220 V/cm.为防止两极间空气被击穿而造成短路，理想变压器的原、副线圈的匝数应满足一定条件，则下列
说法正确的是(
)
A．变压器的原、副线圈的匝数比n2>104 / 9
n1
B．变压器的副、原线圈的匝数比n1<10
C．此变压器为降压变压器 D．此变压器为升压变压器
解析：电网相邻两电极间的最高电压(峰值)U2m＝Ed＝6 220×0.5 V＝3 110 V．理想变压器输入电压的峰值U1m＝220×2 V＝311 V，故
n2n2U2m10
应满足的条件是<＝，此变压器n1n1U1m1
n2
为升压变压器，选项B、D正确．
答案：BD
8．一台小型发电机产生的电动势随时间变化的规律图象如图甲所示，已知发电机线圈
内阻为20.0 Ω，现外接一只“100 V，125 W”的灯泡，如图乙所示，则(
)
A．此时线圈中感应电流为零
B．通过灯泡的电流i随时间t的变化规律是i＝2·cos100πt(A)
C．灯泡能正常发光
D．灯泡的实际功率是80 W
解析：由题图乙可看出，该时刻线圈平面与磁场方向平行，穿过线圈的磁通量变化率最大，故感应电流最大，A错误；灯泡的电阻R＝
U21002＝ Ω＝80 Ω，电路中的电流I＝P125
E100
＝ A＝1 A，通过灯泡的电流i随时间t的变化规律为i＝Imcosωt＝2R＋r80＋20
2πP125cost＝2cos100πt(A)，B正确；灯泡的额定电流I额＝＝ A＝1.25 A>I，故2×10－2U100
灯泡不能正常发光，C错误；灯泡的实际功率P′＝IR＝1×80 W＝80 W，D正确．
答案：BD
三、非选择题(共46分)
2
2
9．(10分)如图为某一热敏电阻(电阻值随温度的改变而改变，且对温度很敏感)的I－
U关系曲线图．
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