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专题四电路与电磁感应

第11练直流电路与交变电流

[保分基础练]

1.(2022·浙江6月选考·5)下列说法正确的是()

A.恒定磁场对静置于其中的电荷有力的作用

B.小磁针N极在磁场中的受力方向是该点磁感应强度的方向

C.正弦交流发电机工作时，穿过线圈平面的磁通量最大时，电流最大

D.升压变压器中，副线圈的磁通量变化率大于原线圈的磁通量变化率

答案B

解析恒定磁场对速度不平行于磁感线的运动电荷才有力的作用，A错误；小磁针N极在磁场中的受力方向就是该点磁感应强度的方向，B正确；正弦交流发电机工作时，穿过线圈平面的磁通量最大时，电流为0，C错误；根据变压器的原理可知，副线圈中磁通量的变化率小于或等于原线圈中磁通量的变化率，D错误。

2.如图所示，某扫地机器人电池容量为9000mA·h，额定电压为8V，额定功率为24W，为延长锂电池寿命，当剩余电量为总容量的20%时就需要充电，则下列说法正确的是()

A.扫地机器人正常工作时的电流为13

B.扫地机器人的电阻为83

C.扫地机器人充满电后最长工作时间约为2.4h

D.扫地机器人充满电后最长工作时间内消耗的电能约为30W·h

答案C

解析扫地机器人正常工作时的电流为I＝PU＝248A＝3A，A错误；扫地机器人是非纯电阻用电器，根据题中条件无法计算扫地机器人的电阻，B错误；根据题意有q＝9000mA·h＝9A·h，扫地机器人充满电后最长工作时间约为t＝qI×80%＝93×0.8h＝2.4h，C正确；扫地机器人充满电后最长工作时间内消耗的电能约为E电＝Uq×80%＝57.

3.(多选)(2024·四川统考二模)如图甲所示，为一台小型发电机的示意图，单匝线圈匀速转动，产生的电动势e随时间t的变化规律如图乙所示。已知发电机线圈内阻为0.2Ω，小灯泡的电阻恒为0.8Ω。则()

A.理想电压表的示数U＝6V

B.线圈转动的角速度ω＝100πrad/s

C.转动过程中穿过线圈的最大磁通量Φm＝32

D.通过灯泡电流的瞬时表达式为i＝62sin100πtA

答案BD

解析由题图乙可知线圈输出电压的有效值为U有效＝em2＝6

理想电压表测的是小灯泡两端电压，示数为U＝60.2+0.8×0.8V＝4.8V，A

由题图乙可知交流电的周期为T＝0.02s，所以线圈转动的角速度为ω＝2πT＝100πrad/s，B正确；单匝线圈转动时产生的电动势最大值为em＝BSω＝Φm·

可得转动过程中穿过线圈的最大磁通量为Φm＝emω＝62100πWb＝3250πWb，C错误；感应电动势的瞬时表达式为e＝emsinωt＝

故通过灯泡电流的瞬时表达式为i＝eR总＝62sin100πt0.8+0.2A＝

4.(多选)(2024·黑龙江齐齐哈尔市一模)如图甲所示为一可调自耦式理想变压器。A、B间线圈加上如图乙所示的正弦式交变电压，P为可调触头，B、P间接有一理想交流电流表和滑动变阻器R(最大阻值为100Ω)，Q为滑动变阻器的滑动触头。现将P、Q分别调至线圈和滑动变阻器R的正中央，则()

A.电流表示数为2.2A

B.流过R的交流电的频率为100Hz

C.若保持Q位置不动，将P顺时针转动少许，则电流表示数变大，变压器输出功率变大

D.若保持P位置不动，将Q向上移动少许，则电流表示数变大，变压器输出功率变大

答案AD

解析电表示数均为有效值，开始P、Q均在中央位置，则B、P间电压为110V，滑动变阻器接入电路阻值为50Ω，则电流表示数为2.2A，变压器不改变交流电频率，故频率保持50Hz不变，故A正确，B错误；若保持Q位置不动，将P顺时针转动少许，则相当于副线圈匝数减少，故B、P间电压减小，电阻不变，则电流减小，输出功率减小，故C错误；若保持P位置不动，将Q向上移动少许，则B、P间电压不变，接入电路电阻变小，则电流表示数变大，输出功率也变大，故D正确。

5.如图所示，电源电动势为E，内阻为r，R1是光敏电阻(阻值随光照强度的增大而减小)，R2是定值电阻，C是平行板电容器，V1、V2都是理想电压表。闭合开关S后，电容器中的带电小球处于静止状态。在光照强度增大的过程中，分别用ΔU1、ΔU2表示电压表V1和电压表V2示数变化的绝对值，且ΔU1ΔU2，则下列说法正确的是()

A.V1的示数增大，V2的示数减小

B.V1的示数减小，V2的示数增大

C.带电小球仍处于静止状态

D.带电小球向上运动

答案B

解析在光照强度增大的过程中，R1的阻值减小，电路总电阻减小，总电流增大，则R2的电压增大，V2的示数增大。内电压增大，则路端电压减小，V1的示数减小，又R2的电压增大，则R1的电压减小，故A错误，B正确；R1的电压减小，则电容器