答案 AD

【变式探究】一个匝数为100匝，电阻为0.5 Ω的闭合线圈处于某一磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，从某时刻起穿过线圈的磁通量按如图5所示规律变化．则线圈中产生交变电流的有效值为( )

图5

A．5 A B．25 A B．6 A D．26 A 答案 B

解析 0～1 s时间内，感应电动势为E1＝nΔΦ1/Δt1＝1 V，电流为2 A；1～1.2 s内，感应电动势E2＝nΔΦ2/Δt2＝5 V，感应电流为10 A，一个周期内发热量为I1Rt1＋I2Rt2＝IR(t1＋t2)，得I＝25 A，B正确．

【举一反三】如图6甲所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图象如图乙中曲线a、b所示，则( )

2

2

2

图6

A．两次t＝0时刻线圈平面均与中性面重合 B．曲线a、b对应的线圈转速之比为2∶3 C．曲线a表示的交变电动势频率为25 Hz D．曲线b表示的交变电动势有效值为10 V 答案 AC

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【方法技巧】

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．交流电“四值”的应用 (1)最大值：分析电容器的耐压值；

(2)瞬时值：计算闪光电器的闪光时间、线圈某时刻的受力情况； (3)有效值：电表的读数及计算电热、电功、电功率及保险丝的熔断电流； (4)平均值：计算通过电路截面的电荷量． 考点二 对变压器和远距离输电的考查

例2、如图7所示，甲是远距离输电线路的示意图，乙是发电机输出电压随时间变化的图像，则( )

图7

A．用户用电器上交流电的频率是100 Hz B．发电机输出交流电的电压有效值是500 V

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．当用户用电器的总电阻增大时，输电线上损失的功率减小

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答案 D

【变式探究】如图8所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2＝22∶5，电阻R1＝R2＝25 Ω，D为理想二极管，原线圈接u＝2202sin 100πt(V)的交流电．则( )

图8

A．交流电的频率为100 Hz B．通过R1的电流为22 A C．通过R2的电流为2 A D．变压器的输入功率为200 W 答案 C

解析 原线圈电压有效值为220 V，频率为50 Hz，则根据变压器匝数比可得副线圈电压为50 V，R1的电流为2 A，A、B错误；流过二极管中的交流电只有半个周期可以通过，电压最大值为502 V，二极管的电压有效值为252 V，流过R2电流为2 A，C正确；电阻R1消耗功率为100 W，电阻R2消耗功率为50 W，则原线圈输入功率为150 W，D错误．

【举一反三】如图9所示的电路中，P为滑动变阻器的滑片，保持理想变压器的输入电压

U1不变，闭合电键S，下列说法正确的是( )

图9

A．P向下滑动时，灯L变亮

B．P向下滑动时，变压器的输出电压不变 C．P向上滑动时，变压器的输入电流变小 D．P向上滑动时，变压器的输出功率变大 答案 BD

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【方法技巧】

1．变压器各物理量间的因果关系

变压器的一定，输入电压U1决定了输出电压U2的大小，与其它无关．由输出电压U2与负载电阻R，通过欧姆定律决定了输出电流I2的大小．进而确定了输出功率P2的大小，由能量守恒决定了输入功率P1的大小．最后又通过决定输入电流I1的大小．

2．理想变压器动态分析的两种情况

(1)负载电阻不变，讨论变压器原、副线圈两端的电压、电流、功率等随匝数比的变化情况．

(2)匝数比不变，讨论变压器原、副线圈两端的电压、电流、功率等随负载电阻的变化情况．

不论哪种情况，要注意两点：一、根据题意分清变量和不变量；二、弄清“谁决定谁”的制约关系．对电压而言，输入决定输出；对电流、电功(率)而言，输出决定输入．

考点三 交变电流的综合问题分析

例3、如图10甲是小型交流发电机的示意图，两极M、N间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A为理想交流电流表，V为理想交流电压表．内阻不计的矩形线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动，矩形线圈通过滑环接一理想变压器，滑动触头P上下移动时可改变变压器副线圈的输出电压，副线圈接有可调电阻R，从图示位置开始计时，发电机线圈中产生的交变电动势随时间变化的图像如图乙所示，以下判断正确的是( )

n1n2

P1U1

图10

A．电压表的示数为10 V

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