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1、2023山东版物理高考第二轮复习专题十二交变电流一、选择题1.物理科技（2 02 2河南洛阳第二次统考）图甲为风力发电的简易模型。在风力作用下，风叶带动与杆固连的磁铁转动,磁铁下方的线圈与电压传感器相连。在某一风速时，传感器显示如图乙所示，则（）A.磁铁的转速为5 r/sB.线圈两端电压的有效值为1 2 V 2 VC.交变电流的电压瞬时值u=1 2 sin 5 nt VD.该交变电流可以直接加在击穿电压为6V 2 V的电容器上答 案C由图乙知线圈中感应电流的周期为T=0.4 s,故磁铁的转速为n=2.5 r/s,A错误;通过乙图可知电压的最大值为1 2 V,故有效值U=6&V,B错误;周期T=
2、0.4 s,故 3专=5 n rad/s,故电压的V2T瞬时值表达式为u=1 2 sin 5mt V,C正确;交流电的电压最大值大于电容器的击穿电压,故该交变电流不能加在击穿电压为6&V的电容器上,D错误。温馨提示 实际的风力发电都有一个稳速的装置，保证风叶的转动速度一定，输出电压稳定。2.物理生活1（2 02 2 贵州黔南罗甸模拟）河滨生态园住宅区的应急供电系统,由交流发电机和副线圈匝数可调的理想降压变压器组成，发电机中矩形线圈所围成的面积为S,匝数为N,电阻不计,它可绕水平轴（）（）在磁感应强度为B 的水平匀强磁场中以角速度3匀速转动,矩形线圈通过滑环连接降压变压器,滑动触头P上下移动时可
3、改变输出电压,R“表示输电线的电阻，以线圈平面与磁场平行时为计时起点,下列判断正确的是（）交流发电机 降压变压器;森 森 僦 瀛A.若发电机线圈某时刻与图示位置垂直,变压器原线圈的电流瞬时值最大B.发电机线圈感应电动势的瞬时值表达式为e=NBS 3 c os 3 tC.当用户数目减少时,为使用户电压保持不变，滑动触头P 应向上滑动D.当滑动触头P 向下移动时，变压器原线圈两端的电压将降低答 案 B发电机线圈某时刻与图示位置垂直时，线圈平面与磁场垂直,感应电流最小，变压器原线圈的电流瞬时值最小,A 错误；感应电动势最大值为NBS 3,由题可知,是从线圈垂直中性面开始计时,则感应电动势的瞬时值表达
4、式为e=NBS a c os 31,B 正确;当用户数目减少时,用户的电功率减小,根据功率P=U I可知,用户电压不变，则总电流减小,输电线损失电压减小,则副线圈电压减小,由段=著口小减小，则滑动触头P应向下滑动,C 错误;原线圈两端的电压由发电机输出电压决定，所以当滑动触头向下移动时，变压器原线圈两端的电压不变,D 错误。3.物理生活1（2 02 2 江西八校联考）（多选）图甲为一起重机的电路示意图，理想变压器的原线圈中接入图乙所示的正弦交流电,照明灯的规格为“2 0 V 1 0 W ，电动机的内阻为r=0.5 Q,装置工作时,质量为m=50 kg的重物恰好匀速上升，照明灯正常工作,电表均为
5、理想电表,电流表的示数为1 0.5 A。设电动机的输出功率全部用来提升重物,g 取 1 0 m/s2,下列说法正确的是（）A.原、副线圈的匝数之比n,：忻 5或：2B.重物匀速上升的速率v=0.3 m/sC.电动机的效率为n=75%D.若电动机被卡住不转,且电路尚未烧坏,则原线圈中电流为1 01.2 5 A答 案 B C原线圈电压为U 尸母=50 V,照明灯正常工作，则副线圈电压为U2=2 0 V,原、副线圈的匝数之比为 最 普 5：2,故 A 错误;通过灯的电流为L 佥=0.5 A,通过电动机的电流为IM=I2-IL=10 A,电动机的输出功率等于克服重物重力做功的功率,则有U2IM-/M2
6、r=mgv,解得v=0.3 m/s,故 B 正确;电动机的效率Q=株=75%,故 C 正确;若电动机被卡住不转,为纯电阻用电器，照明灯的阻值为R#=4 0 Q，总电阻为R-蟒q。，副线圈电流b二 监 二40.5 A,由9 二 也 可知L 二 吆=1 6.2 A,故 I）错误。n+r 4 U.5 K 1 2 几 1 九 14.物理科技（2 02 2 黑龙江哈六中五模）（多选）海洋中蕴藏着巨大的能量,利用海洋的波浪可以发电。在我国南海上有一浮桶式波浪发电灯塔,其原理示意图如图甲所示,浮桶内的磁体通过支柱固定在暗礁上,浮桶内置线圈随波浪相对磁体沿竖直方向运动，且始终处于磁场中。该线圈与阻值R=1 5
7、 Q 的灯泡相连，浮桶下部由内、外两密封圆筒构成,如图乙所示，其内为产生磁场的磁体,与浮桶内侧面的缝隙忽略不计;匝数N=2 00的线圈所在处辐射磁场的磁感应强度B=0.2 T,线圈直径D=0.4 m,电阻r=l Qo取重力加速度 g=1 0 m/s；2 凫1 0。若浮桶随波浪上下运动的速度可表示为v=0.4 n sin n t m/s,则下列说法正确的是（）A.波浪发电产生电动势的瞬时值表达式为e=64 sin nt VB.灯泡中电流的瞬时值表达式为i=sin nt AC.灯泡的电功率为1 2 0 WD.灯泡两端电压的有效值为3 0V 2 V答 案A CD线圈在磁场中切割磁感线,产生的电动势瞬
8、时值e=NBlv,其中1=m D,联立并代入数据解得e=64 sin n t V,据闭合电路欧姆定律有i=*4 sin 口 t A,故A正确,B错误;灯泡中电流的有效值为V十K1$A=2 V 2 A,则灯泡的功率为P=R=1 2 0W,故C正确;灯泡两端电压的有效值为U=IR=3 0V 2 V,故D正确。5.物理生活（2 02 2吉林一模）红旗渠是二十世纪六十年代的伟大工程,被誉为“人工天河”，红旗渠居高临下，渠线长,落差大，沿渠建电站，发电、灌溉两受益。某小型水电站远距离输电的简化电路如图所示若发电机输出的电压随时间变化的函数关系式为u=U sin 3 t,则下列说法正确的是（）A.用户用电
9、器上交流电的频率为?B.发电机输出交流电的电压有效值为U,.C.输电线上的电流只由降压变压器原、副线圈的匝数比决定D.当只有用户用电器的总电阻增大时,输电线上损失的功率减小答 案 D变压器不改变交流电的频率,输入频率与输出频率相等,故用户用电器上交流电的频率为为，故 A 错误;发电机输出的电压随时间变化的函数关系式为u=L sin 3 t,可知发电机输出交流电的电压有效值为U=詈 故 B 错误;输电线上的电流由用户的负载功率、输电线上损失的功率和输电电压决定，故 C 错误;当用户用电器的总电阻增大时,用户的负载功率减小，降压变压器的输出功率减小，则输入功率减小，输入的电流减小,输电线上损失的功
10、率减小,故 D 正确。6.物理科技1(2 02 2 云南昆明二模)如图甲所示为一台小型发电机构造示意图。磁极N、S 间的磁场看成匀强磁场,磁感应强度大小为+T,线圈共1 0匝,矩形线圈的面积为S。该发电机产生的感应电动势图像如图乙所示,该交流电通过自耦变压器对一定值电阻R 供电,不计发电机内阻,则下列说法正确的是()A.矩形线圈面积为1 2 m2B.电阻中电流方向每秒钟改变1 00次C.线圈从t=0开始转过1 80的过程中,电压表的读数先增大后减小D.当变压器滑片P 向上滑动时,电阻R 消耗的功率减小答 案 D从乙图可知线圈转动过程中产生的感应电动势最大值为1 2 V,周期为0.2 s,根据E
11、.=NBS 3 =NBSy,解得S=l.2 m；A 错误;由于周期为0.2 s,则 1 s 内共有5 个周期,每个周期内电流方向变化2次,故电阻中电流方向每秒钟改变10次,B错误;电压表的读数是电压有效值，保持不变,C错误；变压器的滑片P向上滑时,原线圈的匝数m增大,根据可知变压器副线圈输出电压U?减小,故电阻R消耗的功率减小,D正确。7.物理科技（2022广东佛山二模）氮化绿手机充电器具有体积小、功率大、发热量少的特点，图甲是这种充电器的核心电路。交流电经前端电路和氮化绿开关管后，在a、b端获得如图乙所示的高频脉冲直流电,经理想变压器降压后在c、d端给手机充电，则正常工作时,变压器c、d输出
12、端（）氮化钱开关管甲1/V311 1 T T3T2T5 T乙b端输入电流的有效值A.输出的电压也是直流电压B.输出电流的频率为半C.输出电流的有效值大于a、D.需将输入电压转变为交流电，输出端才会有电压输出答 案C由图乙可知a、b端获得的为交流电，则经过变压器输出的电压为交流电压,A错误;由图乙可知高频脉冲直流电的周期为T,故输出电流的频率为f=i B错误;由于变压器为降压变压器,则输入电压的有效值大于输出电压的有效值,根据变压器的输入功率等于输出功率,可知输出电流的有效值大于a、b端输入电流的有效值,C正确;变压器的工作原理是电磁感应,只要输入电流的大小发生变化，产生的磁场就会发生变化,磁通
13、量就会发生变化,输出端就会有电压输出,故不需要将输入电压转变为交流电，输出端也可以有电压输出,D 错误。8.物理生活1（2 02 2 四川宜宾二模）北京奥运场馆的建设体现了“绿色奥运”的理念。国家体育馆“鸟巢”隐藏着一座年发电量比较大的太阳能光伏发电系统，假设该发电系统的输出电压恒为2 50 V,通过理想变压器向远处输电，如图，所用输电线的总电阻为8升压变压器1原、副线圈匝数比为1 ：1 6,下列说法正确的是（）A.若该发电系统输送功率为1 X 1 0、W,则输电线损失的功率为5X 1 03 WB.若该发电系统输送功率为1 X 1 05 W,用户获得2 2 0 V电压,则降压变压器T。原、副线
14、圈的匝数比为2 00：1 1C.若用户消耗功率减少,则升压变压器T：输出电压也减小D.若用户消耗功率增加,则用户电路两端电压U 4 曾大答 案 A该发电系统的输入功率等于输出功率，若 P=1 X 1 05 W,则原线圈中电流为I尸;=4 00 A,对于T,U1有?普 代入数据解得L=2 5 A,则输电线损失的功率为AP=/2r=2 52 X 8 W=5 X 1 OF,A 正确;根据学 空代入数据解得U z=4 X 1 03 V,又知L=2 5 A,则输电线的总电阻两端的电压为U,=l2 r=2 00 V,则U3=U2-Ur=3.8X 1 03 V,又知冷3 即有也鬻=若,B 错误;当用户消耗功
15、率减小时,输电线中的电流减小,九 4 九 4 1 1但是U和匕不变,故5不变,C 错误;当用户消耗功率增大时,输电线中电流增大,输电线的总电阻两端的九 2电压变大,而也不变,根据5=1 1 2 也 可 知 U,变小,又由浮殁可知U,变小,D 错误。9.物理探索（2 02 2 福建部分地市4 月诊断）（多选）某同学研究远距离输电的电路如图所示,a、b 端接入电压为U。的交流电,升压变压器和降压变压器4均为理想变压器,且也上。已知RFR2=R3）三个电阻消九 2九 3耗的功率相同,电表均为理想交流电表,则（）T +4 Q&A.升压变压器4的匝数比为也;B.电压表的示数小于UC.若R短路,电流表示数
16、将变大D.若R,断路,电压表示数将减小答 案B C令R=Rz=R3=R,三个电阻消耗的功率相同，有P R,P痔P-3=（第R,则 转，根据变压器原、副线圈匝数与电流之间的关系可得巴=?弓,由题意可得升压变压器的匝数比为也幺W，A错误;根据变压器的工作原理得=2华 者 又因为U s-L R,UFUO,则U2。4 九4U k热 需L R|=U篇 大 风 心 2&R=b M解得U却,电压表的示数即U,可知电压表的示数小于U。,B正确;若R短路,则U 3=U“降压变压器原线圈的电压变大,副线圈的电压也将升高,从而使得降压变压器的电流L增大,根据电流与变压器匝数的关系色乂可知，降压变压器原线圈中的电流也
17、增大，故电流表示数将变大,c正确;若R,断路此时电压表的示数为U,=U（兼绑=5-牛，解得U；=颔,可知U.；U,故电压表示数将变大,D错误。1 0.物理生活（2 02 2山东历城二中模拟,5）如图是一个家庭用的漏电保护器的简单原理图，它由两个主要部分组成，图中左边虚线框内是检测装置,右边虚线框内是执行装置。检测装置是一个特殊的变压器,它把即将引入室内的火线和零线并在一起绕在铁芯上作为初级线圈（m匝），另绕一个次级线圈（足匝）o执行装置是一个由电磁铁控制的脱扣开关。当电磁铁的线圈中没有电流时,开关是闭合的,当电磁铁的线圈中的电流达到或超过一定值时,开关断开,切断电路,起到自动保护作用。我国规定
18、当漏电流达到或超过3 0 m A时,就要切断电路以保证人身的安全。至于电磁铁中的电流达到多大时脱扣开关才断开，则与使用的具体器材有关,如果本题中的脱扣开关要求电磁铁中的电流至少达到80 mA才会脱扣,并且其检测装置可以看作理想变压器,那么,m与m的比值为（）答 案 C 根据题意可知四=绐臀故C 正确。几230 31 1.（2 02 2 长沙新高考适应性考试,4）某同学设计的家庭电路保护装置如图所示,铁芯左侧线圈L由火线和零线并行绕成。当右侧线圈L 2 中产生电流时,电流经放大器放大，使电磁铁吸起铁质开关K,从而切断电路。下列说法正确的有（）A.家庭电路正常工作时,L，中的磁通量不为零B.家庭电
19、路正常工作时，使用的电器越多,L z中的电流越大C.家庭电路发生短路时,开关K 将被电磁铁吸起D.地面上的人接触A 点发生触电时,开关K 将被电磁铁吸起答 案 D由于火线和零线并行绕制,所以在家庭电路正常工作时,火线和零线的电流大小相等,方向相反,因此合磁通量为零,L：中的磁通量为零,A 错误;当家庭电路中使用的电器增多时,火线和零线的电流仍然大小相等，方向相反,L中的磁通量不变,仍为零，则不会有感应电流,B 错误;家庭电路发生短路时,零线和火线电流增大，但电流仍大小相等，方向相反,L中的磁通量仍为零,开关K 不会被电磁铁吸起,C错误；地面上的人接触A 点发生触电时,零线和火线电流大小不相等,
20、此时L,中的磁通量不为零,开关K将被电磁铁吸起,D 正确。1 2.（2 02 2 三湘名校联盟3 月大联考,1 0）（多选）目前,我国通过大力发展新能源,来减少碳排放，也制定2 03 0年前碳达峰行动。风力发电机是将风能转化为电能的装置,世界最大风力发电机是由我国制造，其叶片长达1 07 mo现有一风力发电机，它的叶片在风力的带动下转动。已知它的叶片转动时可形成半径为 r 的圆面，风向恰好跟叶片转动的圆面垂直，当风速为V、空气的密度为P 时，流到叶片旋转形成圆面的空气约有:的动能转变为叶片的动能。此后叶片带动发电机的线圈转动,使穿过发电机线圈的磁通量发生变化,且两者转速相同。叶片的动能约有/专
21、变为电能,发电机产生感应电动势的瞬时值表达式为u=2 00 sin卷 t（V）。下列说法正确的是（）A.叶片转动的周期T=2 00 sB.A t 时间内叶片的动能Ek=1 P n r2v2 tC.单位时间内发电机产生感应电动势有效值的二次方与风速的三次方成正比D.当风速增大时,产生交流电的周期减小,感应电动势的最大值增大答 案 A CD 由 u=2 00 sin芸 t（V）,可知T=-=2 00 s,即线圈转动周期为T=2 00 s,又因为叶片与线圈转速相同,即叶片转动周期为T=2 00 s,A 正确;设在A t 时间内流到叶片旋转形成圆面的空气质量为m,则m=P k r、t,风的动能约有;转
22、变成叶片的动能,Ek=4 v2 X P n r2v3 t,B 错误;由能量守恒，可知2：P n rv3 t义卜?t,可得发电机产生感应电动势有效值的二次方与风速的三次方成正比,C 正确;当o 4-K风速增大时,风力发电机的转速增大,产生交流电的频率增大,周期减小,感应电动势的最大值E=NBS3增大,D 正确。1 3.（2 02 2 湖南新高考模拟预测卷,6）如图所示,为了浴室用电安全,某同学用理想变压器给浴室降压供电，理想变压器原、副线圈匝数比为5：1,原线圈输入交变电压u=3 1 1 sin（1 00 nt）V。已知照明灯额定功率为4 4 W,排气扇电动机内阻为1。，电流表示数为2 A,各用
23、电器均正常工作,电表均为理想电表。则（）保险丝A.电压表示数为62 VB.变压器的输入功率为88 WC.排气扇输出功率为4 4 WD.保险丝熔断电流不得低于1 A答 案 B变压器输入的交变电压为u=3 1 1 sin（1 00 nt）V,则有效值U=2 2 0 V,变压器原、副线圈匝数比为5：1,根据以境，解得3 4 4 V,故 A 错误;电流表示数为2 A,因此输出功率为P 出=U 1=88 W,即变压器的输入功率为88 W,故 B 正确;照明灯的电流为h=3=l A,则排气扇的电流为h,=I2-IL=l A,则排气扇的输出功率为P=lW,%r=4 3 W,故 C 错误;变压器的原线圈中电流
24、为层 L=0.4 A,因此保险丝熔断电流不得低于0.4 A,故 D 错误。1 4.（2 02 2 和平一模,7）（多选）如图所示,KL MN是一个竖直的匝数为n 的矩形线框,全部处于磁感应强度为 B 的水平方向的匀强磁场中,线框面积为S,电阻为R,线框绕竖直固定轴以角速度3匀速转动（俯视逆时针方向），当 MN边与磁场方向的夹角为3 0。时（图示位置），下列说法正确的是（）B.导线框中电流的方向是K-L-M-N-KC.再转过60时导线框中产生的电流达到最大值D.再转过60时穿过导线框的磁通量变化率为0答 案 A D 可以认为导线框从峰值面转过3 0 ,则感应电动势瞬时值表达式e=nBS 3 c
25、os 3 t,将3 t=3 0代入表达式可得e=nBS3,故A正确;根据楞次定律可以判断出图中位置线框中的感应电流方向是K-N-M-L-K,故 B错误;从图中位置再转过60。，线框与磁场方向垂直,处于中性面位置,因此线框中感应电流为0,感应电动势为0,由e=W可知,磁通量的变化率也为0,故 C 错误,D 正确。1 5.（2 02 2 河东二模,7）如图所示,一正方形线圈通过电刷与自耦变压器相连,线圈平面与水平向右、磁感应强度为B 的匀强磁场平行,现让线圈由图示位置以恒定的角速度3转动并开始计时,转轴与磁场垂直。已知正方形线圈的匝数为N、边长为a,电阻不计。则下列说法正确的是（）A.线圈中产生的
26、感应电动势的瞬时表达式为e=NB 3 a2 sin 3 tB.若线圈的转速变为原来的2 倍,则电压表的示数变为原来的2 倍C.若线圈的转速变为原来的2 倍，则定值电阻R 消耗的电功率变为原来的2 倍D.若线圈的转速变为原来的2 倍,欲使电压表示数不变,自耦变压器的滑动触头应向下移动答 案 B线圈从峰值面位置开始计时，产生的感应电动势的瞬时值表达式为e=NBa%c os 3 t,A选项错误；正方形线圈的转速加倍，则角速度变为原来的2 倍,据E.=NBS 3可得,正方形线圈中产生的电动势的最大值变为原来的2 倍,原线圈两端电压变为原来的2 倍,根据U1:U2=n:可得副线圈两端电压变为原来的2 倍
27、,电压表的示数变为原来的2 倍,B 选项正确;定值电阻R 消耗的功率P行系,副线圈两端电压变为原来的2 倍，则定值电阻R消耗的功率变为4 P,C 选项错误;欲保持电压表的示数不变，应使原线圈的匝数增加,即应使自耦变压器的滑动触头向上移动,D 选项错误。1 6.物理生活I （2 02 2浙江台州一中选考模拟,8）华为手机充电器中装有变压器。用正弦交流电路给手机充电时，原线圈两端电压为2 2 0 V,副线圈两端电压为5 V,副线圈电流为2 A,若将变压器视为理想变压器，则（）A.原、副线圈的匝数比为4.4 ：1B.原线圈的电流约为0.05 AC.副线圈两端电压的最大值为5 VD.原、副线圈的功率之
28、比为4 4 ：1答 案B变压器原、副线圈两端电压与匝数成正比,可得匕=空=4 4,A错误;理想变压器不改变功率，即原、副线圈功率相等,可得U,I.=U J2,解得原线圈的电流为I产0.05 A,B正确,D错误;原、副线圈通过的电流均为正弦交流电，故副线圈两端电压的最大值为U2.=V 2 U2=5V 2 V,C错误。1 7.物理生活（2 02 2浙江丽水五校联考选考模拟,1 4）（多选）在炎热酷暑的时候,大量的电器高负荷工作,一些没有更新升级输电设备的老旧社区,由于输电线老化,线损提高,入户电压降低,远达不到电器正常工作的需要,因此出现了一种“稳压源”的家用升压设备，其原理就是根据入户电压与电器
29、工作电压，智能调节变压器原、副线圈匝数比，现某用户家庭电路工作情况如图所示，忽略变压器电阻。下列说法正确的是（）A.现入户电压U,=1 50 V,若要稳压源输出电压U2=2 2 5 V,则需调节 m出 二23B.空调制冷启动时,热水器实际功率不变C.空调制冷停止时,导线电阻耗能升高D.在用电器正常工作时，若入户电压5 减小，则需要更大的入户电流,从而输电线路损耗更大答 案 A D 变压器的电压与匝数的关系为整=2代入数据有n,：n2=2 ：3,故 A 正确;空调启动时电路中U 2九 2电流增大,导线电阻分压增加,热水器电压降低、功率降低,故B错误;空调制冷停止时,电路中电流减小,导线电阻分压减
30、小,导线电阻耗能减小,故C 错误;在用电器正常工作时,功率不变，若入户电压U J咸小，由P=U I可知,需要更大的入户电流,从而输电线路损耗更大,故D 正确。1 8.物理科技1（2 02 2 江苏连云港六校联考,5）2 02 0年 9 月，中国发布“双碳战略”，计划到2 03 0年实现碳达峰、2 060年实现碳中和。电力作为远程输送能量的载体,特高压远距离输送清洁电能是实现碳中和的重要途径之一。若在输送电能总功率、输电线电阻不变的情况下，仅将原来的1 50 kV 高压输电升级为 1 3 50 kV 的特高压输电，下列说法正确的是（）A.输电线中的电流变大B.输电线上损失的电压变大C.输电线上损
31、失的功率变小D.用户得到的电功率变小答 案 C 由公式P=U I可知,在输电总功率不变的情况下,电压升高,输送电流变小,A 错误;由欧姆定律可知,输电线上损失的电压AU=Ir,输电线电阻不变，所以输电线上损失的电压变小,B错误;输电线上损失的功率 P=I2r,所以输电线上损失的功率变小,C 正确;用户得到的电功率P P,P 变小,用户得到的电功率变大,1）错误。1 9.物理科技（2 02 2 江苏淮安月考,8）我国的特高压输电技术独霸全球,并且特高压输电技术成为全球标准。我国也是全球特高压输电线最长、核心专利最多、技术最完备的国家。如图是远距离输电的原理图，发电机的内阻为1。，供给某高中照明用
32、电。变压器都是理想变压器，升压变压器1的匝数比为1 :4,降压变压器1的匝数比为3 ：1,输电线的总电阻R=4 Q,全校共50个班,每班有“2 2 0 V,2 2 W”灯 6 盏。若保证全部电灯正常发光,则下列说法正确的是)A.发电机输出功率为6 600 WB.输电效率约为94.3%C.输电线上损耗的电功率为4 0 WD.发电机的电动势为2 50 V答 案 B通过每个灯泡的电流为I小=0.1 A,降压变压器副线圈总电流为 产 50X 6X 0.1 A=3 0 A,则高压输电线上的电流为L=L,%I,=1 0 A,则输电线上损耗的电功率为P 损刁州=4 00 W,故 C 错误;由能量守恒得,发电
33、机输出功率为P.=50X 6X P+P损=7 000 W,故 A 错误;输电效率为n 岑X 1 00%94.3%,故B 正确;损耗电压为AU=L R=4 0 V,“副线圈两端电压为U 产（U 手+1 J）=1 75 V,通过发电机的电流为九 4 九 2I尸 也 3 4 0 A,则发电机的电动势为E=U,+L r=2 1 5 V,故 D 错误。nl2 0.物理科技1（2 02 2 江苏淮安月考,5）2 02 1 年下半年，东北一些地区、一些时段实行了限电、停电，引起人们对输电、用电、节能的关注。某电站的电能输送示意图如图所示，升压变压器与降压变压器间输电线总电阻为r,升压变压器原、副线圈匝数之比
34、”初，降压变压器原、副线圈匝数之比上=k。变压器均为2九 4理想变压器,如果发电机的输出电压为U 1,用户输入端电压为此 用户消耗电功率为P,则输电线上消耗的电功率为（）发电I机答 案 c 由题知，降压变压器副线圈中电流L=；,则 降 压 变 压 器 原 线 圈 中 电 流 缶，则升压变压U27 1 3 KU2器与降压变压器间输电线上消耗电功率P=及 厂(看;升压变压器副线圈两端电压U J 降压变压器原线圈两端电压u尸 热 哼,则输电线上损耗的功率-为 故 选 c。二、非选择题2 1.物理生活1(2 02 2 广东深圳二模,1 3)图甲和图乙所示是手动式手电筒内振动式发电机的两个截面图，半径为
35、0.02 m、匝数为1 00的线圈a,所在位置的磁感应强度B喘T。线圈a 接原、副线圈匝数比为2：1的理想变压器,给两个额定电流均为0.5 A 的灯泡供电。推动手柄使线圈a 沿轴线往复运动,线圈a 中电动势随时间按正弦规律变化,如图丙所示。线圈a 及导线电阻不计。求:(1)图丙中电动势的表达式；(2)若手动发电的效率为2 0%,两灯泡正常发光，手做功的功率;(3)线圈a 往复运动过程中的最大速度。答案(l)e=4 sin(5兀 t)(V)(2)7.1 W (3)2 m/s解析 由题图丙可知E.=4 VT=0.4 s且 3#=5 n rad/s根据电动势的表达式c=E,“sin 3 t可得 e=4 sin(5 n t)(V)(2)设原线圈中电压的有效值为根据3=等可得V 2U,-2 V 2 V设副线圈两端电压为根据理想变压器公式支=建可得ni n2U2=V 2 V灯泡功率P灯可得人对手电筒做功的功率为2 P灯P=1 W0.2 根据法拉第电磁感应定律得Ea=nB 2 兀 Rvm解得=2 m/s