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1、第一篇专题复习专题四电路与电磁感应-知识体系运用电磁感应与欧姆定律的有关知识分析图像、场、路结合问题运用动览定理、动地守恒定律分析导体在导轨上的运动问题第15课时直流电路与交流电路【命题规律】1.命题角度：（1）直流电路的分析与计算；（2）交变电流的产生与描述；（3）变压器与远距离输电.2.常考题型：选择题.高考题型1直流电路的分析与计算直流电路动态分析的三种常用方法第1页,共20页程序法 增大 E 减小 _ 减小 _R局 减 小 一/总R+r 增大内/总尸 增 大f U外E1首大j普1 J-。内 一 减 小f u支=。外一/总R干 一 就 f最 后 确 定/支串联电路注意分析各部分的电压关系
2、，并联电路注意分析各部分的电流关系.结论法：“串反并同“串反”：指某一电阻增大（减小）时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小（增大）.“并同”：指某一电阻增大（减小）时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大（减小）.极限法因滑动变阻器滑片滑动引起电路变化的问题，可将滑动变阻器的滑片分别滑至两个极端，使电阻最大或电阻为零去讨论考向一电路基本规律例 1 （多选X2021 广东高三二模）离地面高度5.0X 104巾 以下的大气层可视为电阻率较大的漏电介质，假设由于雷暴对大气层的“电击”，使得离地面高度5.0X104皿处的大气层与带负电的地球表面之间形成稳
3、定的电场，其电势差约为3X105 v.已知雷暴每秒给地球充电的电荷量约为1.8X103 C,地球表面积近似为5.0X10M m 2,则（）A.该大气层的等效电阻约为600。B.该大气层的平均漏电电流约为1.8X103 AC.该大气层的平均电阻率约为1.7X1012 QmD.该大气层的平均电阻率约为1.7X 1。8。加答 案 BCq 1.8 X 103解析 该大气层的平均漏电电流约为/=一；-A=1.8X103A,该大气层的等效电阻t1U 3 X 105 I为R=：=、。,八、C 1 6 7 Q,故 A 错误，B 正确；根据可得，该大气层的平均电I 1.0 X 103 5RS 167 X 5.0
4、 X I014阻率约为0=一 =-Q m 1.7X 10l2Q m,故 C 正确，D 错误./5.0 X 104考向二电路动态分析例 2（2021 山东济宁市高三期末）如 图 1所示，R、色 和心都是定值电阻，R 是滑动变阻器，V1和 V2是两理想电压表，闭合开关S,当滑动变阻器的滑片自图示位置向左缓慢滑动时，下列说法中正确的是（）第2页,共20页（50-1=I-C ZJ-R?aR图 1A.电压表Vi示数减小B.电压表V2示数增大C.电阻用消耗的电功率增大D.电压表V,示 数 的 变 化 量 的 绝 对 值 小 于 电 压 表 V2示数的变化量A 3 的绝对值答 案 D解析 当滑动变阻器的滑片
5、自题图所示位置向左缓慢滑动时，R 接入电路的阻值减小，总电阻咸小，所以总电流变大，则内电压和N 两端的电压增大，所以a 两端的电压减小，通过治的电流减小，根据并联电路电流的特点，通过当 这部分支路的电流变大，则当两端的电压变大，电压表V i示数变大，R 两端的电压减小，电压表V2示数减小，故 A、B 错误；由 A、B 的分析可知，通过当 的电流减小，所以电阻&消耗的电功率减小，故 C 错误；通过以上分析可知，&两端的电压等于&两端的电压与R 两端的电压之和，外 两端的电压减小，即 心两端的电压与R 两端的电压之和减小，而火3两端的电压增大，所以R 两端的电压减少的值大于当 两端电压增大的值，即
6、电压表V、示数的变化量A S 的绝对值小于电压表V2示数的变化量A 5 的绝对值，故 D 正确.考 向 三 含 容电路的分析与计算例 3阻值相等的四个电阻、电容器C 及电池E（内阻可忽略）连接成如图2 所示电路.开关S断开且电流稳定时，C 所带的电荷量为0:闭合开关S,电流再次稳定后，C 所带的电荷量为。2，与 Q 的比值为（）图 22 13 2A.B.-C.D.一5 2 5 3答 案 c解 析 s 断开时等效电路图如图甲所示.第3页,共20页 2 1 1电容器两端电压为5=-X-R X-=-E；R+R 3 2 5S闭合时等效电路图如图乙所示.E 1 1电容器两端电压为。2=X-R-E,R+R
7、 2 3Q U 3由 2=c。得力=”=:故选项c正确.Q U 5高考题型2交变电流的产生1 .线圈通过中性面时的特点(1)穿过线圈的磁通量最大.(2)线圈中的感应电动势为零.(3)线圈每经过中性面一次，感应电流的方向改变一次.2 .有效值的计算|ym (jm(1)正弦式交变电流：有效值是最大值的质，即/=望，u=5(2)非正弦式交变电流 计算有效值时，要根据电流的热效应，即“一个周期”内“相同电阻”上产生“相同热量”，然后分段求和列式，求得有效值.3 .正弦式交流电“四值”的应用第4页,共20页1最大值1 =1瞬时值|今Em=nBS(1)=计算电容器的耐压值e=Emsin a)t或enfmC
8、OS 0)fw|计算某时刻所受安培力|1有效值1今1平均值1E=2J2电表的读数及计算电热、电功及保险丝的熔断电流瓦皿Ar计算通过导体的电荷量1考向一交变电流的产生及四值例 4 （多选）（2 0 1 9 天津卷8）单匝闭合矩形线框电阻为R,在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动，穿过线框的磁通量。与时间Z 的关系图像如图3 所示.下列说法正确的是（）图 3A时刻线框平面与中性面垂直2B.线框的感应电动势有效值为退竺T2 兀 2 0 m 2C.线框转一周外力所做的功为-RTT 兀。mD.从 =0 到，=-过程中线框的平均感应电动势为4T答 案 B C解析 由 图 像 可 知，g 时刻穿过线框的磁
9、通量最大，则线框位于中性面，A错误；线框2 兀 _中产生的感应电动势的最大值应为4=NAS0又N=l,B S=（Pm,则整理得心.=2 7 1 0 m m y/2 it（Dm不，因此感应电动势的有效值为后=妾=七一，B正确；由功能关系可知线框转动一E2 2 兀2 0 m 2 T周外力所做的功等于线框中产生的焦耳热，有=T=k，C正确；从/=0到/过R RT 4 m 4 0 m程中，线框中产生的平均感应电动势为国=亍=下，D错误.4考 向 二 有效值的计算例 5 （2 0 1 8 全国卷H 1 1 6）一电阻接到方波交流电源上，在一个周期内产生的热量为。方；若第5页,共20页该电阻接到正弦交流电
10、源上，在一个周期内产生的热量为。正.该电阻上电压的峰值均为“0,周期均为7,如图4所 示.则。方：0正等于（A.1：V 2C.1 ：2答 案 D图4B.%/2 ：1D.2 ：1解析 由有效值概念知，一个周期内产生热量。正=。有效2 （女）1 “0 2-T=T.R R 2 R故。方：。正=2 ：1,选 D.高考题型3变压器与远距离输电i.变压器中的制约关系制约关系电压 2副线圈的电压u2=-u f由原线圈的电压口和匝数比决定nl功率原线圈的输入功率P l由副线圈的输出功率2 决定电流原线圈电流Iy=-I2由副线圈电流，2 和匝数比决定n2.远距离输电问题（1）理清三个回路回路I 回路2 回路3（
11、2）抓住两个联系理想的升压变压器中线圈1（匝数为川）和线圈2（匝数为2）中各个量间的关系是二7=:，LP n2第6页,共20页Ifi”3理想的降压变压器中线圈3（匝数为 3）和线圈4（匝数为“4）中各个量间的关系是（3）掌握一个守恒：能量守恒关系式尸1=P 损+P 3.3.输电线路功率损失的四个表达式（1）输送功率是指升压变压器输出的功率，损失功率是指由于输电线发热而消耗的功率.两者关系是尸报=尸一P （P为输送功率，P 为用户所得功率）.（2*损=/线2 尺线=段孚，/线为输电线路上的电流，A U为输电线路上损失的电压，R 线为输电线路电阻.（3）2损=4 0/线.考向一变压器的分析和计算例
12、 6 （多选）（2 0 2 0 全国卷n i 2 0）在图5（a）所示的交流电路中，电源电压的有效值为2 2 0 V,理想变压器原、副线圈的匝数比为1 0 ：1,&、2、心 均为固定电阻，&=1 0。，及 3 =2 0。，各电表均为理想电表.己知电阻占中电流，2 随时间，变化的正弦曲线如图（b）所 示.下列说法正确的是（）图 5A.所用交流电的频率为5 0 HzB.电压表的示数为1 0 0 VC.电流表的示数为1.0 AD.变压器传输的电功率为1 5.0 W答 案 A D1解析 根据乃一图像可知丁=0.0 2 s,则所用交流电的频率/=5 0 H z,故 A 正确；副线圈S J 71两端电压。
13、2=/2 R 2=、XI OV=I OV,由 二 得 原 线 圈 两 端 电 压 5=I O O V,电压表的示7?2 IfiU2 1 0数。=2 2 0 V -1 0 0 V =1 2 0 V,故 B 错误；电流表的示数/=京=n A =0.5 A,故 C 错误；变压器传输的电功率尸=/2 2%+/2K3=1 5.0 W,故 D正确.第7页,共20页例 7 如图6所示，理想变压器的原、副线圈匝数分别为m、n2,且 g 5,若：2 =U U4P n44：3,则Ga，选项B错误；用户消耗的功率越大，则 越 大，由赘=匚知/3 越U2 LP尸 “3大，由 P损=尸火知输电线上消耗的功率越大，选项c
14、错误；如果发电机的输出功率为P,则输电线上消耗的功率为p凝=次=（与 艮 选项D正 确.3.（2 0 2 1 山西朔州市怀仁市高三期末）一含有理想变压器的电路如图1 0 甲所示，图中理想变压器原、副线圈匝数之比为2：1,电阻尺和治 的阻值分别为3 c和 1 0 C,电流表、电压表都是理想交流电表，。、b 输入端输入的电流如图乙所示。轴上方的曲线为正弦曲线的一部分），下列说法正确的是（）A.0.03 s 时,通过电阻R的电流为0B.电流表的示数为4AC.电压表的示数为、而 VD.。0.04 s 内，电阻尺产生的焦耳热为0.48 J答 案 A第10页，共20页解 析 由题图乙可知，在 0.0 3
15、s 的前后，原线圈中的电流不变化，则副线圈中没有感应电流,所 以 通 过 电 阻 修 的 瞬 时 电 流 为 0,故 A 正 确；设电流表的示数为八，则有=（奈卜求得故B错误；原线圈中只有大小变化的那部分电流才能输出到副线圈中，故副线圈中电流的最大值为2、&A；设副线圈中电流的有效值为h,贝 1/2 2（4+尺 2）7=（；卜 4+尺 2）1,求得/2=W A,因此电压表的示数为U =/2%=1 0y/2 V,故 C错误；在 0 0.0 4 s 内，电阻当产生的焦耳热为。=/2 2 R=C/5 ）2X 3 X 0.0 4 J=0.2 4 J,故 D错误.4.（多选）（2 0 2 卜山东济南市高
16、三期末）恒流源是一种特殊的电源，其输出的电流能始终保持不变恒压源也是一种特殊的电源，其输出的电压能始终保持不变.如图1 1 甲所示的电路中电源是恒流源，如图乙所示的电路中电源是恒压源，两图中的滑动变阻器滑动触头尸均从最右端向最左端移动时，下列说法中正确的是（）图 1 1A.图甲中4 的电压减小B.图乙中凡的电压减小C.图甲中流过&的电流保持不变D.图乙中流过冬 的电流保持不变答 案 A B D解 析 题图甲中两个支路的电压始终相等，所以支路电流与电阻成反比，即/2&=/|（幻+尚）且/|+/2 =/是定值，滑动变阻器滑动触头尸从最右端向最左端移动时，火 0 增大，可知人减小,A增 大,R 的电
17、压幼=/田1 减小，故 A正确，C错误；题图乙中两个支路的电压始终相等且为定值，支路电流与电阻成反比，即/2%=/1（&+凡）=或定值），滑动变阻器滑动触头从最右端向最左端移动时，感 增大，可知人减小，心不变，4 的电压凡 减小，故 B、D正 确.专题强化练 保分基础练1.（多选）（2 0 2 0 全国卷I I T9）特高压输电可使输送中的电能损耗和电压损失大幅降低.我国己第11页，共20页成功掌握并实际应用了特高压输电技术.假设从4处采用5 5 0 kV 的超高压向8处输电，输电线上损耗的电功率为AP,到达8处时电压下降了 A U.在保持4处输送的电功率和输电线电阻都不变的条件下，改 用 1
18、 1 0 0 k V 特高压输电.输电线上损耗的电功率变为AP,到达8处时电压下降了 AU.不考虑其他因素的影响，则（）1A.A P =一 尸1B.A P，=-P41c.=-u4答 案 A D21D.A U2解 析 由输电电流/二，1输送的电功率不变，输电电压加倍，输电电流变为原来的不损211耗的电功率尸=小八故输电电压加倍，损耗的电功率变为原来的7 即 A P =2；输电线1 1上损失电压为A U =/r,即输电电压加倍，损失电压变为原来的.即A U 故 A、D2 2正 确.2.（多选）（2 0 2 1山西吕梁市高三一模）如 图 1 所示的电路中，电源电动势为E,内阻为厂.闭合开关 S,将滑
19、动变阻器R的滑片尸稍向下移动，下列说法正确的是（）图 1A.电压表的示数一定变大B.电流表的示数一定变大C.4 消耗的电功率一定变大D.电源的输出功率一定变小答 案 A C解析 将滑动变阻器R的滑片尸稍向下移动，则 R接入电路的电阻阻值变大，总电阻变大，总电流减小，路端电压变大，即电压表示数变大；R 及内阻，上的电压减小，则并联支路的电压变大，通过/的电流变大，则通过火支路的电流减小，即电流表示数减小，根据P =/2 2%可知，&消耗的电功率一定变大；因不知道外电阻和内阻的大小关系，不能确定电源的输出功率的变化情况，故选项A、C正确，B、D错误.3.（2 0 2 1 广西桂林市秀峰区高三第一次
20、联合调研）某交流发电机的线圈在匀强磁场中匀速转动时，磁通量。随时间f 变化的关系如图2所示，则下列说法正确的是（）第12页，共20页图 2A.f=0 时刻，线圈平面与中性面平行B.1 s 内线圈中感应电流方向改变5 0 次C.f=0.0 1 5 s 时刻，线圈中的感应电流最大D.f=0.0 1 s 时刻，图像的切线斜率为4 0 兀W b/s答 案 D解 析/=0时刻，磁通量为0,则线圈平面与中性面垂直，所以A错误；由题图可得周期为0.0 2 s,一个周期内感应电流方向改变两次，则 1 s 内线圈中感应电流方向改变1 0 0 次，所以B错误；/=0.0 1 5 s 时刻，线圈中的磁通量最大，感应
21、电流为0,所以C错误；/=0.0 1 s 时刻，2 兀 A 0 A 0 2 兀感应电动势最大，Em=NB Ss=Ny=N;因此此时图像的切线斜率为丁=m=二 4 0 兀T A/A/TW b/s,所以D正 确.4.（2 0 2 1 山东德州市高三期末）如图3 所示，心和心是不计电阻的输电线，电压互感器原、n n副线圈匝数比F为左，电流互感器原、副线圈匝数比丁为2，电压表V 的示数为U,电流n2 n表 A的示数为/,则输电线的输送功率为（）L、图 3k答案解析Uk,A.UI B.kxk2UI4 2 炉C.UI D.UIk2D已知电压与匝数成正比，所以变压比为抬，电压表示数为。，故传输电压为。传=1
22、1已知电流与匝数成反比，所以变流比为百,电流表示数为/,故传输电流为/传=/方,故k-K1k输电线的输送功率为尸传/传=与山，故选D.第13页，共20页5 .（2 0 2 0福建福州市3 月质检）如图4甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为1 0 ：1,b是原线圈的中心抽头，图中电表均为理想的交流电表，定值电阻R =1 0 C,其余电阻均不计.从某时刻开始在e、d两端加上如图乙所示的正弦交变电压.则下列说法中正确的是（）图 4A.当单刀双掷开关与。连接时，电压表的示数为31.I VB.当单刀双掷开关与6连接时，在 f=0.0 1 s 时刻，电流表示数为4.4 AC.当单刀双掷开关由a拨向b时，
23、副线圈输出电压的频率变为2 5 H zD.当单刀双掷开关由“拨向b时，原线圈的输入功率变小答 案 B解析 当单刀双掷开关与。连接时，变压器原、副线圈匝数比为1 0 ：1,输入电压的有效值31 1 n U为 Ui=r V Q 2 2 0 V,根据变压比公式二=不，可得输出电压为2 2 V,即电压表的示数为2 2V 2 2 IpV,故 A错误；当单刀双掷开关与b连接时，变压器原、副线圈的匝数比为5：1,输入电压“I U的有效值不变，为 5,根据变压比公式三=工;，可得输出电压为4 4 V,根据欧姆定律，电流n1 U14 4表的示数即为输出电流的有效值/2 =m A =4.4 A,故 B正确；由题图
24、乙可知，电压的最大值为31 IV,交流电的周期为2 X1 0-2 所以交流电的频率为/=5 0 H z,当单刀双掷开关由“拨向方时，变压器不会改变交流电的频率，所以副线圈输出电压的频率为5 0 H z,故 C错误；当单刀双掷开关由。拨向6时，根据变压比公式，输出电压增加，输出电流增加，故输入电流也增加，则原线圈的输入功率变大，故 D错误.6 .（2 0 2 0湖北宜昌市高三年级3 月统一调研测试）两个完全相同的电热器,分别通以如图5甲、乙所示的交变电流（甲图曲线为正弦曲线的一部分），在一段相同且较长时间内，它们的发热量 之 比 为:。2=4 ：1,则/1 ：6等于（）K 一 八.0 1 2 3
25、 (x 10-2)4 6 (x 10-2 s)乙A.4 ：1图 5B.2-7 2 ：1第1 4页，共2 0页C.1 ：2 D.I：1答 案 A71 T 1解析 题图甲中，由电流有效值的定义可知（质尸犬鼻二/乙解得/=,i,则其功率修=尸/?1=于&题图乙中正、反向电流大小相等，电流的有效值为，2,故功率尸2 =/2 2 及；因。|：。24=4 ：1,Qi=Pit,Q2=P2t,故 A ：4 =4 ：1.故选 A.7 .（2 0 2 0 全国卷I 1 7）图 6（a）所示的电路中，K与 2间接一智能电源，用以控制电容器C两端的电压上 如 果 0 c 随时间t的变化如图（b）所示，则下列描述电阻R
26、两端电压以随时间t变化的图像中，正确的是（）6图C D答 案 A解析 电阻R两端的电压分=/昭 其中/为线路上的充电电流或放电电流.对电容器，。=Q UCC U c,则/=丁 =匚 由 心 图 像 知：1 2 s 内，电容器充电，令/充=/;2 3 s 内，t A r电容器电压不变，则电路中电流为0；3 5 s 内，电容器放电，则/放=（方向与/充相反，结 合UR=IR可知，电阻R两端的电压随时间变化的图像与A对 应.争分提能练8 .（多选）如图7甲所示，电动势为E、内阻为r 的电源与R=8C的定值电阻、滑动变阻器RP、开关S组成闭合电路，已知滑动变阻器消耗的功率尸与其接入电路的有效阻值岛 的
27、关系如图乙所示.下列说法正确的是（）第15页，共20页A.B.图 7电源的电动势=丝 m V,5图乙中专=2 5。内阻r=2。C.当滑动变阻器的滑片向左移动时，R上消耗的功率先增大后减小D.调整滑动变阻器心的阻值可以得到该电源的最大输出功率为1.28 W答 案 BDE解 析 却 消耗的功率尸=E2火+/+肥1 (/?+rRp)RP-,当=H+r 时，尸有最大-+4(7?+r)E2值，把 R+，,等效为电源的内阻，由题图乙可知7?+厂=10。时，P=0.4 W,则 =4(/?+r)4 V、=2。，A 项错误；滑动变阻器的阻值为4 C 和阻值为以时消耗的功率相等，则有4E2E2再而二商诉声代入数据
28、解得凡 5 Q B 项正确；当滑动变阻器的滑片向左滑动时，其接入电路的电阻增大，则电路中电流减小，H 上消耗的功率减小，C 项错误；由于负载电阻大于内阻厂，故 当 即=0 时，电源的输出功率最大，为(二 卜 十=1.28W,D 项正R+r I确.9.(多选)(2021 辽宁葫芦岛市高三期末)如图8,电路中定值电阻阻值R 大于电源内阻阻值r.将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表V、V2、V3示数变化量的绝对值分别为A S、&U】、5,理想电流表A 示数变化量的绝对值为/,贝 l j()图 8A.A 的示数增大B.V2的示数增大C.A 5 与 A/的比值大于D.AUi 大于 A 5第16页，共20
29、页答 案 A C D解析滑动变阻器的滑片向下滑动，导致滑动变阻器阻值变小，由于电压表断路，定值电阻和滑动变阻器为串联，滑动变阻器阻值变小，总电阻变小，电源电动势不变，总电流变大，即电流表示数变大，选项A对.电 压 表 V i 测量定值电阻R的电压，电阻R阻值不变，总电流变大，所以电压变大即V i 的示数增大；电压表V 2 测量定值电阻和滑动变阻器的总电压即路端电压，示数变小，选 项 B错.因理想电流表A示数变化量的绝对值为A Z,则 AU=A/X/?,A（72-A Z X r,又 Rr,所以A U p A U z,选项D对.电 压 表 V 3 测量滑动变阻器电压，A t?电压表V 3 的变化量
30、45=/L选项C对.A/10.（多选）（2 02 1山东卷9）输电能耗演示电路如图9所示.左侧变压器原、副线圈匝数比为1 ：3,输入电压为7.5 V的正弦交流电.连接两理想变压器的导线总电阻为厂，负载R的阻值为 1 0 Q 开关S接 1 时，右侧变压器原、副线圈匝数比为2 ：1,R上的功率为10 W；接 2时,匝数比为1 ：2,R上的功率为尸.以下判断正确的是（）图 9A.r=10 Q B.r=5 CC.尸=45W D.P=2 2.5 W答 案 B D解析 当开关S接 1 时，左侧变压器副线圈两端电压。2 =3 X 7.5 V =2 2.5 V电阻R上的电压，即右侧变压器副线圈两端的电压5=/
31、1 万 文 诃 V=1 0 VU4电流/4 =工=1 AR则右侧变压器原线圈两端的电压5=2。4 =2 X 10 V =2 0 V1 1电流/3 =?4 =3*1 A =0.5 ALP-lfi则 r =-1=5。；当开关S接 2时，设右侧变压器的输电电流为/,则右侧变压器副线圈中的电流为0.5/；根据0.5/7?右侧变压器两边电压与匝数的关系可知-3 4解得/=3 A则 R 上的功率 P=（0.5/）27?=2 2.5 W故 选 B、D.第17页，共20页11.（多选）（2 02 1 山东德州市高三期末）如 图 10所示，水平向左的匀强磁场的磁感应强度大小为 6,磁场中固定着两个水平放置的相同
32、金属圆环，两金属圆环通过导线与阻值为H的电阻和理想电压表相连，两金属圆环的圆心在同一竖直线上.现有一导体棒在外力作用下以大小为。的角速度沿金属圆环内侧逆时针（俯视）匀速转动，转动过程中导体棒始终处于竖直状态并且上下两端始终与金属圆环接触良好，导体棒的长度为3电阻为厂，金属圆环的半径为Lr金属圆环与导线的电阻不计，初始时导体棒在图示位置，速度与磁感线垂直 以下说法正确的是（）图 1 0A.导体棒每转动一周电流方向改变一次B.导体棒转过3 0。时产生的电动势为y/3BL2a 2C.电压表的示数为4(/?+/-)nB2L4coD导体棒转动一周夕卜力做功 为 许答 案 C D1解析 导体棒在金属圆环上
33、转动时切割磁感线产生的瞬时感应电动势为e =”co s乙则1一个周期电流方向改变两次，所以A错误；导体棒转过3。时 产 生 的 电 动 势 为 公 严 行6 BL2coR3 0 =-B L ,所以B错误 电压表的示数为电压的有效值，t/m=/?=,贝4R+r 2 （R+r）LP SBDSRa、，所以C正确；由功能关系可知导体棒转动一周外力做的功等于电路在一个V 2 4（/?+r）2（、/2）2 兀 TIB2L4C O周期内产生的热量，则有少=0,7=一,解得少=,所 以 D正确.R+r co 4（R+r）1 2.（多选）（2 0 2 1 河北卷如图1 1,发电机的矩形线圈长为2 、宽为3 匝数
34、为M放置在磁感应强度大小为8的匀强磁场中，理想变压器的原、副线圈匝数分别为、川和2,两个副线圈分别接有电阻凡和&,当发电机线圈以角速度。匀速转动时，理想电流表读数为/,不计线圈电阻，下列说法正确的是（）第18页，共20页图1 1A.B.nxI通过电阻&的电流为一7n1的Ri电阻&两端的电压为r nlc.“o与 的 比 值 为，/?,D.发电机的功率为y/2NBL2coI(n+n2)答 案 BC解析由题知理想电流表读数为/,则根据欧姆定律有5=/%根据变压器原、副线圈电压与匝数的关系有 0 o 。)f/In2 JJ1n2则 有4:匚因，U2=-IRn再由欧姆定律有U2=I2R2丽可 计 算 出
35、人 而/故 A 错误，B 正确;由于矩形线圈产生的交变电流直接输入原线圈，则有E m ax=2NBL2a),jTrnaxUo-=/2NBL2a)n n又 八=：/%,则 =n nly/2NBL2a)IRC 正确;由于变压器为理想变压器，则有Po =尸1+尸2 =51+u2h=PR+U2I2联立解得尸0 =/2NBL2a I M1 27?2+w2 2?1/由于矩形线圈产生的交变电流直接输入原线圈，则发电机的功率为外，D 错误.第1 9页，共2 0页 尖子生选练1 3.如 图 12所示理想变压器原、副线圈匝数比为1：2,两端分别接有四个相同的灯泡（其电阻不随温度变化），己知4 盏灯均能发光，则 J
36、灯实际消耗功率与其他三盏灯实际消耗功率之和的比值为（）图 12A.1 ：1 B.1 ：3 C.9：1 D.3：1答 案 DIP n 1解 析 由 于 =/=不 可 得 八=2。1,而灯L3和 L4串联，因此加在L.3和 L4上的电压均为L/2 n2 2Ifi,而加在L2两端的电压为3,因此L2、L3和 L4亮度相同，设流过这三盏灯的电流均为/,2/2 2由于=-I2 n1 1可知流过原线圈的电流为2 1,因此流过灯L1的电流为3/,根据尸=尸/?可 知 L i灯 实 际 消 耗 功 率 与 其 他 三 盏 灯 实 际 消 耗 功 率 之 和 的 比 值 为Pp2+p3+p4(37)27?3PR+PR+PR-1故选D.第20页,共20页