【例12】 ＜答案＞ C
【例13】
＜解析＞根据麦克斯韦理论，变化的磁场产生电场，处在其中的导体，其内部的自由电荷在电场力作
用下定向移动形成电流。
＜答案＞ AC
【例14】 ＜答案＞ D
【例15】
＜解析＞当闭合开关，接通电路时，电路中的电流要增大，线圈L上产生自感电动势阻碍电流的增大，
所以L与A1支路中的电流由零逐渐变大，最后达到稳定状态．因此，灯A1从闭合开关到正
常发光需经稍长一点的时间，而A2支路在开关接通后的瞬间（这段时间可忽略），电流立刻达到正常值．所以，闭合开关接通电路时，A1慢慢亮起来最后正常发光，而A2则立即正常发光．
在断开电键，切断电路时，A2支路原来的电流立刻消失，而A1所在支路，由于在自感作用下，不会马上减小为零，仍继续流动，此时，A1、A2、L组成闭合电路，所以虽然A2上原来由电源提供的电流消失了，但立刻又有A1支路的电流通过A2，故A1、A2均要过一会儿才熄灭．故选A、D．
【例16】
＜解析＞S刚闭合时，由于线圈产生了一个较大的反向自感电动势，L支路上没有电流，相当于断路，
D1和D2是串联关系．由于D1和D2完全相同，故此时应有二者同时亮且同样亮，A项正确．闭
合S达到稳定时，线圈相当于一根导线将D1短路，故此时只有D2灯亮．又由于此时外电路
仅由D2组成，流过D2的电流比S刚闭合时流过D2的电流更大，所以，D2灯比原来要更亮一些，C项正确．断开开关S的瞬间，流过L的电流要减小，线圈将产生一个与原电流同向的自感电动势．L与D1灯构成闭合回路，所以D1灯将亮一下再熄灭，而D2灯则立即熄灭．本题，正确选项为A、C、D．
＜答案＞ ACD
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第20讲 交流电
例题精讲
【例1】 【答案】CD
【例2】
【解析】由图可知，线圈中的ab边和cd边不切割磁感线，不产生感应电动势，而ad边和bc边切割磁
感线运动，产生的感应电动势各为ead?Badvsin?t和ebc?Bbcvsin?t，线圈中的总感应电动
势e?ead?ebc?2Badvsin?t?2Bad?(【答案】C
【例3】
【解析】由图可知，T?0.250s，f?交变电流的最大值为Imax【答案】D
【例4】
I21A，C错；?4Hz，故A、B错；电路中的有效电流I?max?T2102??0.2A，D正确． 10ab??)sin?t?BS?sin?t．选项C正确． 2(Umax/2)2TUU2【解析】由电流的热效应，T??，则U?max，B正确．
RR22【答案】B
【例5】
【解析】从图像中可以看出交流电的最大值、周期、频率等物理量，由此出发，其他问题都可解决了．
E（1）由图像中得Emax?300V，因为为正弦交流电，所以，E?max?212.2V
21（2）由图像中知周期T?0.02s，频率f??50Hz，角速度??2?f?314rad/s
TE300（3）因为Emax?NBS?．所以B?max?T?0.955T
NS?100?100?10?4?314（4）e?Emaxsin?t?300sin100?t
当??30?时，即100?t?30?，此时电动势瞬时值为e?Emaxsin30??150V 当t?0.005s时，此时电动势的瞬时值
πe?Emaxsin100?t?300?sin100π?0.005?300?sinV=300V
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EE21（5）求热量应该用有效值．Q?IRt?Rt?(max)2??t?4.5?103J
R22
【例6】
【解析】在交流电路中，当频率增加时，容抗减小，感抗增大，而电阻是与频率无关的，在电路中电
源的电动势最大值不变，即a、b间的电压不变，所以当频率增加时，A1读数增大，A2不变，A3读数要变小．
【答案】C
【例7】
【解析】U1?Un2202100V?220V，由1?1，得U2?100V，I2??10A；
U2n210?222，故只有D正确． P出?I2R??10A??10??1000W【答案】D
【例8】
【解析】当副线圆中S断开后，副线圈中总电阻增大，干路的电流减小，故I2减小，U2不变，I3增大，
I1减小，故答案为B、C．
【答案】BC
【例9】
【解析】先按“发电?升压?输电线?降压?用户”的顺序逐级分析，画出示意图，如图所示．
（2）对升压变压器，由公式
U2n2n25?n，有U2?n2U1??250V?6250V U1111I2?P2P100000?1?A?16A U2U262500.04P40001???15.6? 2I21622（3）因为P，P1，所以R线?耗?0.04P耗?IR线因为?U?U2?U3?I2R线，所以U3?U2?I2R线?(6250?16?15.6)V?6000V ?0.96?100000W?96000W?96kW （4）P4?P1?P1耗?0.96P
【例10】
【解析】设P?44kW?4.4?104W，U?220V，R?0.5?
P4.4?104（1）直接输电电压损失：U损?IR??R??0.5V?100V
U220P24.4?10422功率损失为：P)R?()?0.5W?2?104W 损?IR?(220U故用户得到的电压U用?U?U损?120V
4用户得到的功率P用?P?P损?2.4?10W
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（2）用高压输电先用升压变压器，由
'损'2U1n1n10?有：U'?2U??220V?2200V U2n2n11
P24.4?1042则损失功率P?IR?(')R?()?0.5W?200W
2200UP'电压损失U损?I'R?'?R?10V
U'那么，加到降压变压器上的U3?U'?U损?2190V
由
U3n3n1?有U4?4U3??2190V?219V U4n4n310''4用户得到的功率P 用?P?P损?4.38?10W 讲述高端的，真正的物理学 高一·30次课学完高中物理·第18讲·教师版
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第21讲 热力学
例题精讲
【例1】
＜解析＞ 热力学第一定律表达式：?U?W?Q
（1）?U为内能变化量，?U?U末?U初，?U?0，内能增加；?U?0，内能减少.
（2）外界对物体做正功，W为正值；外界对物体做负功，W为负值.
（3）物体吸收热量，Q为正值；物体放出热量，Q为负值.
＜答案＞ C
【例2】 ＜答案＞ C
【例3】
＜解析＞ 由已知标准大气压p可求出地球表面大气的质量，即p?
Fmgmg??2，SS4πR62p?4πR21.0?105?4π?(6.4?10)m?3m??kg?5?1018kg，V??22.4?103m?g10M8?4110. 3m＜答案＞ B
【例4】
＜解析＞ （1）由p0?mgmg得 ?S4πR22664πR2p04?3.14??6.4?10??1?10m??kg?5.2?1018kg
g9.8m5.2?1018空气分子数为n?NA??6?1023?1?1044个 ?2M2.9?10（2）不同液体的密度是不同的，水银为13.6?103kg/m3，水为1.0?103kg/m3，酒精为
0.8?103kg/m3，可看出液体密度的数量级为103kg/m3.用水的密度来代表液化空气的密度，则
m5.2?10183153m?5.2?10m液化空气的体积V??
?103设大气变为液体分布在地球表面，半径增加y，则有 443π?R?y??πR3?V 3333R2y?3Ry2?y3?V
4π考虑到y远小于R，忽略y的二次项和三次项，得
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