6.(09·山東·19)某小型水電站的電能輸送示意圖如下。發(fā)電機(jī)的輸出電壓為200V，輸電線總電阻為r，升壓變壓器原副線圈匝數(shù)分別為n，n₂。降壓變壓器原副線匝數(shù)分別為n₃、n₄(變壓器均為理想變壓器)。要使額定電壓為220V的用電器正常工作，則　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　 AD　 )

A．　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

B．

C．升壓變壓器的輸出電壓等于降壓變壓器的輸入電壓

D．升壓變壓器的輸出功率大于降壓變壓器的輸入功率

解析：根據(jù)變壓器工作原理可知，，由于輸電線上損失一部分電壓，升壓變壓器的輸出電壓大于降壓變壓器的輸入電壓，有，所以，A正確，BC不正確。升壓變壓器的輸出功率等于降壓變壓器的輸入功率加上輸電線損失功率，D正確。

考點(diǎn)：變壓器工作原理、遠(yuǎn)距離輸電

提示：理想變壓器的兩個(gè)基本公式是：⑴ ，即對(duì)同一變壓器的任意兩個(gè)線圈，都有電壓和匝數(shù)成正比。⑵，即無(wú)論有幾個(gè)副線圈在工作，變壓器的輸入功率總等于所有輸出功率之和。只有當(dāng)變壓器只有一個(gè)副線圈工作時(shí)，才有。

遠(yuǎn)距離輸電，從圖中應(yīng)該看出功率之間的關(guān)系是：P₁=P₂，P₃=P₄，P₁^/=P_r=P₂。電壓之間的關(guān)系是：。電流之間的關(guān)系是：。輸電線上的功率損失和電壓損失也是需要特別注意的。分析和計(jì)算時(shí)都必須用，而不能用。特別重要的是要會(huì)分析輸電線上的功率損失。

5.(09·海南物理·12)鉗型表的工作原理如圖所示。當(dāng)通有交流電的導(dǎo)線從環(huán)形鐵芯的中間穿過(guò)時(shí)，與繞在鐵芯上的線圈相連的電表指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)。由于通過(guò)環(huán)形鐵芯的磁通量與導(dǎo)線中的電流成正比，所以通過(guò)偏轉(zhuǎn)角度的大小可以測(cè)量導(dǎo)線中的電流。日常所用交流電的頻率在中國(guó)和英國(guó)分別為50Hz和60Hz�，F(xiàn)用一鉗型電流表在中國(guó)測(cè)量某一電流，電表讀數(shù)為10A；若用同一電表在英國(guó)測(cè)量同樣大小的電流，則讀數(shù)將是　　　　 A。若此表在中國(guó)的測(cè)量值是準(zhǔn)確的，且量程為30A；為使其在英國(guó)的測(cè)量值變?yōu)闇?zhǔn)確，應(yīng)重新將其量程標(biāo)定為　　　　 A．

答案：12　 25

4.(09·海南物理·9)一臺(tái)發(fā)電機(jī)最大輸出功率為4000kW,電壓為4000V，經(jīng)變壓器升壓后向遠(yuǎn)方輸電。輸電線路總電阻．到目的地經(jīng)變壓器降壓，負(fù)載為多個(gè)正常發(fā)光的燈泡(220V、60W)。若在輸電線路上消耗的功率為發(fā)電機(jī)輸出功率的10%,變壓器和的耗損可忽略，發(fā)電機(jī)處于滿負(fù)荷工作狀態(tài)，則( ABD )

A．原、副線圈電流分別為和20A

B．原、副線圈電壓分別為和220V

C．和的變壓比分別為1：50和40：1

D．有盞燈泡(220V、60W)正常發(fā)光

3.(09·江蘇物理·6)如圖所示，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為1：5，原線圈兩端的交變電壓為 氖泡在兩端電壓達(dá)到100V時(shí)開(kāi)始發(fā)光，下列說(shuō)法中正確的有　　　　　　 (　 AB　 )

　A．開(kāi)關(guān)接通后，氖泡的發(fā)光頻率為100Hz

　B．開(kāi)關(guān)接通后，電壓表的示數(shù)為100 V

　C．開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后，電壓表的示數(shù)變大

　D．開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后，變壓器的輸出功率不變

解析：本題主要考查變壓器的知識(shí)，要能對(duì)變壓器的最大值、有效值、瞬時(shí)值以及變壓器變壓原理、功率等問(wèn)題徹底理解。由交變電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式知，原線圈兩端電壓的有效值為V=20V，由得副線圈兩端的電壓為V，電壓表的示數(shù)為交流電的有效值，B項(xiàng)正確；交變電壓的頻率為 Hz，一個(gè)周期內(nèi)電壓兩次大于100V，即一個(gè)周期內(nèi)氖泡能兩次發(fā)光，所以其發(fā)光頻率為100Hz，A項(xiàng)正確；開(kāi)關(guān)斷開(kāi)前后，輸入電壓不變，變壓器的變壓比不變，故輸出電壓不變，C項(xiàng)錯(cuò)誤；斷開(kāi)后，電路消耗的功率減小，輸出功率決定輸入功率，D項(xiàng)錯(cuò)誤。

2.(09·廣東物理·9)圖為遠(yuǎn)距離高壓輸電的示意圖。關(guān)于遠(yuǎn)距離輸電，下列表述正確的是 (　 ABD　 )

A．增加輸電導(dǎo)線的橫截面積有利于減少輸電過(guò)程中的電能損失

B．高壓輸電是通過(guò)減小輸電電流來(lái)減小電路的發(fā)熱損耗

C．在輸送電壓一定時(shí)，輸送的電功率越大，輸電過(guò)程中的電能損失越小

D．高壓輸電必須綜合考慮各種因素，不一定是電壓越高越好

解析：依據(jù)輸電原理，電路中的功率損耗，而,增大輸電線的橫截面積，減小輸電線的電阻，則能夠減小輸電線上的功率損耗，A正確；由P=UI來(lái)看在輸送功率一定的情況下，輸送電壓U越大，則輸電電流越小，則功率損耗越小，B正確；若輸電電壓一定，輸送功率越大，則電流I越大，電路中損耗的電功率越大，C錯(cuò)誤；輸電電壓并不是電壓越高越好，因?yàn)殡妷涸礁�，�?duì)于安全和技術(shù)的要求越高，因此并不是輸電電壓越高越好，D正確。

1.(09·天津·9)(1)如圖所示，單匝矩形閉合導(dǎo)線框abcd全部處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框面積為S，電阻為R。線框繞與cd邊重合的豎直固定轉(zhuǎn)軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線框中感應(yīng)電流的有效值I=　　　　　　 。線框從中性面開(kāi)始轉(zhuǎn)過(guò)的過(guò)程中，通過(guò)導(dǎo)線橫截面的電荷量q=　　　　　 。

答案：(1)，

解析：本題考查交變流電的產(chǎn)生和最大值、有效值、平均值的關(guān)系及交變電流中有關(guān)電荷量的計(jì)算等知識(shí)。

電動(dòng)勢(shì)的最大值，電動(dòng)勢(shì)的有效值，電流的有效值；。

5.電視和雷達(dá)

⑴電視：

在電視的發(fā)射端，用攝像管將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，利用電信號(hào)對(duì)高頻振蕩進(jìn)行調(diào)制然后通過(guò)天線把帶有信號(hào)的電磁波發(fā)射出去; 在電視的接收端，通過(guò)調(diào)諧、檢波、解調(diào)等過(guò)程將電信號(hào)送到顯像管，再由顯像管將電信號(hào)還原成圖象。

⑵雷達(dá)：

雷達(dá)是利用無(wú)線電波來(lái)測(cè)定物體位置的無(wú)線電設(shè)備，是利用電磁波遇到障礙物后發(fā)生反射的現(xiàn)象工作的。

[例5]關(guān)于電磁場(chǎng)的理論，下列說(shuō)法中正確的是( BD　　 )

　　 A．變化的電場(chǎng)周圍產(chǎn)生的磁場(chǎng)一定是變化的

　　 B．變化的電場(chǎng)周圍產(chǎn)生的磁場(chǎng)不一定是變化的

　　 C．均勻變化的磁場(chǎng)周圍產(chǎn)生的電場(chǎng)也是均勻變化的

　　 D．振蕩電場(chǎng)在周圍空間產(chǎn)生同樣頻率的振蕩磁場(chǎng)

　　 解析：麥克斯韋電磁理論指出，如果電場(chǎng)的變化是均勻的，產(chǎn)生的磁場(chǎng)是穩(wěn)定的；如果電場(chǎng)的變化是不均勻的，產(chǎn)生的磁場(chǎng)是變化的；振蕩電路是按正弦(或余弦)規(guī)律變化的，它產(chǎn)生的磁場(chǎng)也按正弦(或余弦)規(guī)律變化．

　　 說(shuō)明：變化電場(chǎng)有均勻變化和非均勻變化兩種，其產(chǎn)生的磁場(chǎng)就有穩(wěn)定和變化之分．新產(chǎn)生的場(chǎng)在某一時(shí)刻的大小取決于原來(lái)的場(chǎng)在這一時(shí)刻的變化率．均勻變化的場(chǎng)，其變化率是一個(gè)定值，故新產(chǎn)生的場(chǎng)就是一個(gè)穩(wěn)定場(chǎng)．

[例6]LC振蕩電路中線圈的電感為2×10^-6Hz，欲使它發(fā)射出長(zhǎng)波長(zhǎng)為15 m的電磁波，電容器的電容應(yīng)多大？

　　 解析：電磁波在真空(或空氣)中傳播時(shí)，不論其頻率大小如何，速度均為C(C＝3．00×10⁸m/s)，且波長(zhǎng)和頻率成反比關(guān)系，由此求得頻率．然后由LC振蕩電路的頻率公式，即可求得電容C的大�。� 因?yàn)镃=λf，所以f=c/λ=2×10⁷Hz。

　　 又f=1/2π　　 得C＝1/4π²Lf²=3．1×10^-11F＝31 pF

[例7]. 一臺(tái)收音機(jī)，把它的調(diào)諧電路中的可變電容器的動(dòng)片從完全旋入到完全旋出，仍然收不到某一較高頻率的電臺(tái)信號(hào)。要想收到該電臺(tái)信號(hào)，應(yīng)該______(增大還是減小)電感線圈的匝數(shù)。

　　 分析：調(diào)諧電路的頻率和被接受電臺(tái)的頻率相同時(shí)，發(fā)生電諧振，才能收到電臺(tái)信號(hào)。由公式可知，L、C越小，f越大。當(dāng)調(diào)節(jié)C達(dá)不到目的時(shí)，肯定是L太大，所以應(yīng)減小L，因此要減小匝數(shù)。

[例8] 某防空雷達(dá)發(fā)射的電磁波頻率為f=3×10³MH_Z，屏幕上尖形波顯示，從發(fā)射到接受經(jīng)歷時(shí)間Δt=0.4ms，那么被監(jiān)視的目標(biāo)到雷達(dá)的距離為_(kāi)_____km。該雷達(dá)發(fā)出的電磁波的波長(zhǎng)為_(kāi)_____m。

　　 分析：由s= cΔt=1.2×10⁵m，這是電磁波往返的路程，所以目標(biāo)到雷達(dá)的距離為s /2=0.6×10⁵m=60km；由c=fλ可得λ= 0.1m

[例9] 電子感應(yīng)加速器是利用變化磁場(chǎng)產(chǎn)生的電場(chǎng)來(lái)加速電子

的。如圖所示，在圓形磁鐵的兩極之間有一環(huán)形真空室，用交變電

流勵(lì)磁的電磁鐵在兩極間產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，從而在環(huán)形室內(nèi)產(chǎn)生很強(qiáng)

的電場(chǎng)，使電子加速．被加速的電子同時(shí)在洛倫茲力的作用下沿圓

形軌道運(yùn)動(dòng)。設(shè)法把高能電子引入靶室，就能進(jìn)一步進(jìn)行實(shí)驗(yàn)工作。

已知在一個(gè)軌道半徑為r=0.84m的電子感應(yīng)加速器中，電子在被加

速的4.2ms內(nèi)獲得的能量為120MeV．設(shè)在這期間電子軌道內(nèi)的高頻交變磁場(chǎng)是線性變化的，磁通量的最小值為零，最大值為1.8Wb，試求電子在加速器中共繞行了多少周？

　分析：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，環(huán)形室內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E== 429V，設(shè)電子在加速器中繞行了N周，則電場(chǎng)力做功NeE應(yīng)該等于電子的動(dòng)能E_K，所以有N= E_K/Ee，帶入數(shù)據(jù)可得N=2.8×10⁵周�！�

4.無(wú)線電波的發(fā)射和接收

無(wú)線電技術(shù)中使用的電磁波叫做無(wú)線電波。 無(wú)線電波的波長(zhǎng)從幾毫米到幾十千米。 根據(jù)波長(zhǎng)(或頻率)，通常將無(wú)線電波分成幾個(gè)波段，每個(gè)波段的無(wú)線電波分別有不同的用途。

⑴無(wú)線電波的發(fā)射：

無(wú)線電波的發(fā)射必須采用開(kāi)放電路，如圖⑴所示，開(kāi)放電路由振蕩器、互感線圈、天線、地線等幾部分組成。

說(shuō)明：有效地發(fā)射電磁波的條件是：①頻率足夠高(單位時(shí)間內(nèi)輻射出的能量P∝f ⁴)；②形成開(kāi)放電路(把電場(chǎng)和磁場(chǎng)分散到盡可能大的空間離里去)。

在發(fā)射用于通信等無(wú)線電波時(shí)，必須讓電磁波隨各種信號(hào)而改變，這一過(guò)程叫調(diào)制。 使高頻振蕩的振幅隨信號(hào)而改變叫做調(diào)幅，使高頻振蕩的頻率隨信號(hào)而改變叫做調(diào)頻。

⑵無(wú)線電波的接收：

無(wú)線電波的接收必須采用調(diào)諧電路，如圖⑵所示，調(diào)諧電路由可變電容器、電感線圈、天線、地線等幾部分組成。

當(dāng)接收電路的固有頻率跟接收到的電磁波的頻率相同時(shí)，接收電路產(chǎn)生的振蕩電流最強(qiáng)，這種現(xiàn)象叫電諧振。使接收電路產(chǎn)生電諧振的過(guò)程叫做調(diào)諧。另外，要還原為原始的信號(hào)，還必須有檢波等解調(diào)過(guò)程。

3．電磁波

①電磁波是怎樣產(chǎn)生的：

如果在空間某處發(fā)生了周期性變化的電場(chǎng)，就會(huì)在空間引起周期性變化的磁場(chǎng)，這個(gè)周期性變化的磁場(chǎng)又會(huì)在較遠(yuǎn)的空間引起新的周期性變化的電場(chǎng)，新的周期性變化的電場(chǎng)又會(huì)在更遠(yuǎn)的空間引起新的周期性變化的磁場(chǎng)……這樣，電磁場(chǎng)就由近及遠(yuǎn)向周圍空間傳播開(kāi)去，形成了電磁波。 ②電磁波的特點(diǎn)：

a.電磁波的傳播不需要介質(zhì)，但可以在介質(zhì)中傳播。

b.電磁波是橫波。E與B的方向彼此垂直，而且都跟波的傳播方向垂直，因此電磁波是橫波。電磁波的傳播不需要靠別的物質(zhì)作介質(zhì)，在真空中也能傳播。

c.電磁波的波速等于光速，實(shí)際上，光就是特定頻率范圍內(nèi)的電磁波。

電磁波的波長(zhǎng)、頻率、波速三者之間的關(guān)系是：λ=C/f。 此式為真空中傳播的電磁波各物理量之間的關(guān)系式。

d．場(chǎng)是能量貯存的場(chǎng)所，電磁波貯存電磁能．

e．赫茲用實(shí)驗(yàn)證明了電磁波的存在，還測(cè)定了電磁波的波長(zhǎng)和頻率，得到了電磁波的傳播速度．

注意：⑴要深刻理解和應(yīng)用麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的兩大支柱：變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)，變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)。可以證明：振蕩電場(chǎng)產(chǎn)生同頻率的振蕩磁場(chǎng)；振蕩磁場(chǎng)產(chǎn)生同頻率的振蕩電場(chǎng)。

　　 ⑵按照麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論，變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)總是相互聯(lián)系的，形成一個(gè)不可分離的統(tǒng)一的場(chǎng)，這就是電磁場(chǎng)。電場(chǎng)和磁場(chǎng)只是這個(gè)統(tǒng)一的電磁場(chǎng)的兩種具體表現(xiàn)。

2．電磁場(chǎng)：變化的電場(chǎng)磁場(chǎng)形成一個(gè)不可分割的統(tǒng)一體叫電磁場(chǎng)．