2．矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的转轴匀速转动，产生的交流电动势的最大

值为E_m.设t＝0时线圈平面与磁场平行，当线圈的匝数增加一倍，转速也增大一倍，

其他条件不变时，交变电流的电动势表达式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　)

A．e＝2E_msin2ωt　　　　　　　　 B．e＝4E_msin2ωt

C．e＝E_mcos2ωt　 　　　　　　　　　　　　　　　 D．e＝4E_mcos2ωt

解析：产生电动势的最大值E_m＝NBSω

ω＝2nπ；n为转速

当N′＝2N，n′＝2n时，ω′＝2ω，E_m′＝4E_m，

所以交变电流的电动势的表达式为e＝4E_mcos2ωt.D项正确．

答案：D

得7分，选对但不全的得4分，有选错的得0分)

1．一正弦式电流的电压随时间变化的规律如图1所示．由图可知　　　　　　　　　　 (　)

图1

A．该交变电流的电压瞬时值的表达式为u＝100sin(25t)V

B．该交变电流的频率为25 Hz

C．该交变电流的电压的有效值为100 V

D．若将该交流电压加在阻值为R＝100 Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率是50 W

解析：从图中可知，交变电流周期T＝4×10^－2 s，峰值电压U_m＝100 V，故交变电流

的频率f＝＝25 Hz，有效值U＝＝50 V．加在R＝100 Ω的电阻上时的热功

率P＝＝50 W，瞬时值表达式u＝U_msint＝100sin(50πt) V，故正确选项为

B、D.

答案：BD

12．(16分)三峡水利枢纽工程是长江流域治理开发的关键工程，是中国规模最大的水

利工程．枢纽控制流域面积为1.0×10⁶ km²，占长江流域面积的56%，坝址处年平

均流量为Q＝4.51×10¹¹ m³.水利枢纽的主要任务包括防洪、

发电、航运三方面．在发电方面，三峡电站安装水轮发电机组26台，总装机容量(指

26台发电机组同时工作的总发电功率)为P＝1.82×10⁷ kW，年平均发电量约为W＝

演算步骤，有数值计算的要注明单位)

11．(14分)理想变压器原线圈中输入电压U₁＝3300 V，副线圈两端电压U₂为220 V，

输出端连有完全相同的两个灯泡L₁和L₂，绕过铁芯的导线所接的电压表V的示数U

＝2 V．求：

图10

(1)原线圈n₁等于多少匝？

(2)当开关S断开时，电流表A₂的示数I₂＝5 A．则电流表A₁的示数I₁为多少？

(3)当开关S闭合时，电流表A₁的示数I₁′等于多少？

解析：(1)由电压与变压器匝数的关系可得：

U₁/n₁＝U₂/n₂＝U，则n₁＝1650匝．

(2)当开关S断开时，有：

U₁I₁＝U₂I₂，I₁＝＝ A

(3)当开关S断开时，有：R_L＝U₂/I₂＝44 Ω.当开关S闭合时，设副线圈总电阻为R′，

有R′＝R_L/2＝22 Ω，副线圈中的总电流为I₂′，则I₂′＝U₂/R′＝10 A．由U₁I₁′

＝U₂I₂′可知，I₁′＝＝ A.

答案：(1)1650匝　(2) A　(3) A

10．2008年1月份，我国南方大部分地区遭遇特大雪灾，输电线表面结冰严重，导致

线断塔倒．某学校实验兴趣小组设计了利用输电导线自身电阻发热除冰的救灾方案，

处理后的电路原理如图9所示，输电线路终端降压变压器用模拟负载R₀代替，R_L为

输电线电阻，并将电阻R_L放入冰雪中，在变压器原线圈两端加上交变电流后即出现

冰雪融化的现象．为了研究最好除冰方案，下列模拟实验除给定操作外，其他条件

不变，不考虑其可行性，你认为其中最合理的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　)

图9

A．将调压变压器滑动触头P向上移动一些

B．将调压变压器滑动触头P向下移动一些，同时延长通电时间

C．通过计算，选择适当输出电压，并闭合S将模拟负载R₀短时短路

D．通过计算，选择适当输出电压，并将模拟负载R₀的阻值增大一些

解析：输电线的电阻R_L一定，将调压变压器滑动触头P向上移动一些，可以增大输

出电压和输出电流，因此R_L上消耗的功率增大，可以增强除冰效果，但同时也增大

了电能消耗；延长通电时间，虽可以增大发热量，但发热快慢不变即功率不变，若

发热与导线散热平衡，则导线上的冰是不能除去的；如果所加电压适当，闭合S将

模拟负载R₀短时短路，可以将电能在R_L上释放短时产生大量热量而除冰，适当电

压可保证输电线不被烧断，节能省时；若增大R₀，则R_L上的电功率会减小．因此最

合理的是方案C.

答案：C

9．(2009·山东高考)某小型水电站的电能输送示意图如图8所示，发电机的输出电压为

200 V，输电线总电阻为r，升压变压器原、副线圈匝数分别为n₁、n₂，降压变压器

原、副线圈匝数分别为n₃、n₄(变压器均为理想变压器)．要使额定电压为220 V的用

电器正常工作，则　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　)

图8

A.＞

B.＜

C．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压

D．升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率

解析：由于输电线上的功率损耗，故升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入

功率，P_出－P_损＝P_入，故D正确.＝，＝，因为U₁＝200 V＜U₄＝220 V，

U₂＞U₃＝U₂－U_线，故＞，A正确．

答案：AD

8．在某交流电路中，有一正在工作的变压器，原、副线圈的匝数分别为n₁＝600匝、

n₂＝120匝，电源的电压为U＝311sin100πt(V)，原线圈中串联一个额定电流为0.2 A

的保险丝，为保证保险丝不被烧毁，则　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　)

A．负载功率不能超过44 W

B．副线圈电流的最大值不能超过1 A

C．副线圈电流的有效值不能超过1 A

D．无论副线圈电流有多大，保险丝总不会被烧毁

解析：保险丝的额定电流指有效值，由电流与线圈匝数的关系＝及原线圈中电流

的有效值I₁≤0.2 A得副线圈中的电流的有效值I₂≤1 A，则副线圈电流的最大值不能

超过I₂＝ A．再由电压与线圈匝数的关系＝及原线圈两端的电压的有效值

U₁＝＝220 V得副线圈两端电压的有效值U₂＝44 V，则有P＝U₂I₂≤44 W，故A、

C选项正确，B、D选项错误．

　 答案：AC

7．如图7所示是霓虹灯的供电电路，电路中的变压器可视为理想变压器．已知变压器

原线圈与副线圈的匝数比＝，加在原线圈上的电压为u₁＝311sin100πt(V)，霓虹

灯正常工作的电阻R＝440 kΩ，I₁、I₂表示原、副线圈中的电流．下列判断正确的是

(　)

图7

A．副线圈两端电压6220 V，副线圈中的电流14.1　 mA

B．副线圈两端电压4400 V，副线圈中的电流10.0　 mA

C．I₁＜I₂

D．I₁＞I₂

解析：原线圈电压的有效值为U＝＝220 V，

由＝得副线圈电压U₂＝4400 V；

由I₂＝得I₂＝10.0 mA，选项B对．

根据n₁＜n₂，而＝，故I₁＞I₂，选项D对．

答案：BD

6．(2009·江苏高考)如图6所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为1∶5，原线圈两端

的交变电压为u＝20sin100πt V．氖泡在两端电压达到100 V时开始发光．下列说

法中正确的有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　)

图6

A．开关接通后，氖泡的发光频率为100 Hz

B．开关接通后，电压表的示数为100 V

C．开关断开后，电压表的示数变大

D．开关断开后，变压器的输出功率不变

解析：由u＝20 sin100πt V可知，U_m＝20 V，f＝50 Hz，氖泡在一个周期内发

光两次，故其发光频率为100 Hz，A正确．电压表示数为U＝×5＝100 V，B正

确．开关断开后电压表示数不变，输出功率变小，故C、D错误．

答案：AB