专题十一 交变电流

一、悟真题

1．（2020·江苏·高考真题）电流互感器是一种测量电路中电流的变压器，工作原理如图所示。其原线圈匝数较少，串联在电路中，副线圈匝数较多，两端接在电流表上。则电流互感器（　　）

A．是一种降压变压器

B．能测量直流电路的电流

C．原、副线圈电流的频率不同

D．副线圈的电流小于原线圈的电流

 

2．（2018·江苏·高考真题）采用220 kV高压向远方的城市输电．当输送功率一定时，为使输电线上损耗的功率减小为原来的，输电电压应变为（    ）

A．55 kV B．110 kV C．440 kV D．880 kV

 

3．（2012·江苏·高考真题）某兴趣小组设计了一种发电装置,如图所示. 在磁极和圆柱状铁芯之间形成的两磁场区域的圆心角均为,磁场均沿半径方向. 匝数为N 的矩形线圈abcd 的边长ab =cd =、bc =ad=2. 线圈以角速度ω绕中心轴匀速转动,bc和ad 边同时进入磁场. 在磁场中,两条边所经过处的磁感应强度大小均为B、方向始终与两边的运动方向垂直. 线圈的总电阻为r,外接电阻为R. 求:

(1)线圈切割磁感线时,感应电动势的大小Em;

(2)线圈切割磁感线时,bc 边所受安培力的大小F;

(3)外接电阻上电流的有效值I.

 

 

 

 

 

 

 

二、单选题

4．（2019·江苏·高考真题）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20V时，输出电压(       )

A．降低2V B．增加2V C．降低200V D．增加200V

 

5．如图为一理想变压器，ab为原线圈，ce为副线圈，d为副线圈引出的一个接头。已知ce和de间线圈的匝数比为，原线圈输入正弦式交变电流。当只在ce间接一个的电阻，或只在cd间接一个电阻时，两种情况下电阻消耗的热功率相等，则电阻的阻值为（　　）

A．

B．

C．

D．

 

6．如图所示，空间存在水平垂直于纸面的匀强磁场，在磁场中放着四个用同样的细导线做成的刚性单匝闭合线框，其中线框I和线框II是边长为L的正方形线框，线框III是长为2L、宽为0.5L的矩形线框，线框IV是周长为4L的圆形线框。四个线框绕各自的轴(如图中的虚线所示)匀速转动，其中线框I的转速为n，其他线框的转速均为2n。四个线框产生的最大感应电动势分别为、、和，下列说法正确的是（　　）

A．

B．

C．

D．

 

7．如图所示，纸面内有一“凹”字形单匝金属线框组成闭合回路，置于垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，线框的总电阻为R，边长如图所示．线框绕ab轴做角速度为ω的匀速圆周运动。则从图示位置（　　）

A．转动90°时回路中电流方向发生改变

B．转动180°的过程中通过导线截面的电荷量为零

C．转动90°时回路中感应电动势大小为

D．转动过程中电流的有效值为

8．如图所示是火花塞点火的原理图。变压器原线圈与蓄电池、开关组成闭合回路，开关由闭合变为断开的瞬间，副线圈感应出上万伏高压，火花塞产生电火花，则（　　）

A．这个变压器为降压变压器

B．开关一直闭合时火花塞两端也有高压

C．开关断开，变压器铁芯中的磁通量减小

D．若开关接到副线圈回路，闭合开关瞬间火花塞也能产生电火花

 

9．我市某兴趣小组利用地磁场探究交变电流的规律如图甲所示，线圈在地磁场中匀速转动，转轴沿东西方向水平放置，产生的交变电流随时间变化关系图像如图乙所示。已知地磁场方向斜向下，则（　　）

A．0时刻，线圈在竖直面内

B．时刻，线圈在水平面内

C．若仅增加转速，变小

D．若仅将转轴沿南北方向水平放置，变小

 

10．升流器是电力部门和工矿企业的电器设备做电流负载试验及温升试验的专用设备，其工作原理简化如图所示。某次外接调压器进行伏安特性试验，升流器第一级的自耦线圈滑头P位于线圈中点，为第二级升流器，均为理想变压器，不计线路电阻。当采集负载R的电流值为输入端电流值的10倍时，则第二级升流器的匝数比为（    ）

A．1:5

B．3:1

C．4:1

D．5:1

 

 

 

 

 

三、解答题

11．（2021·江苏·高考真题）贯彻新发展理念，我国风力发电发展迅猛，2020年我国风力发电量高达4000亿千瓦时。某种风力发电机的原理如图所示，发电机的线圈固定，磁体在叶片驱动下绕线圈对称轴转动，已知磁体间的磁场为匀强磁场，磁感应强度的大小为，线圈的匝数为100、面积为，电阻为，若磁体转动的角速度为，线圈中产生的感应电流为。求：

（1）线圈中感应电动势的有效值E；

（2）线圈的输出功率P。