1、 A.這是一個升壓變壓器 B.原線圈的匝數(shù)比副線圈的匝數(shù)多 C.當原線圈輸入交流電壓220 V時,副線圈輸出直流電壓12 V D.當原線圈輸入交流電壓220 V、副線圈接負載時,副線圈中電流比原線圈中電流小 解析 根據(jù)銘牌上所提供的信息可知:變壓器的輸入電壓為220 V,輸出電壓為12 V,該變壓器為降壓變壓器,故選項A錯誤,選項B正確;變壓器的工作原理是電磁感應,故變壓器的原、副線圈上的電壓都為交流電壓,選項C錯誤;由理想變壓器的輸出功率等于輸入功率,且原線圈的電壓大于副線圈的電壓,故副線圈接負載時,副線圈中電流比原線圈中電流大,選項D錯誤. 答案 B 2、如圖10-2-22所示,圖(a)中的變壓器是一理想變壓器,其輸出端輸出電壓信號如圖(b)所示(圖線為正弦曲線),電路中電阻R=55 Ω,圖中交流電流表、交流電壓表為理想電表,其中電流表A1與電流表A2的讀數(shù)之比為1∶4,下列說法中正確的是 ( ). 圖10-2-22 A.電壓表V1的示數(shù)為880 V B.電壓表V2的示數(shù)為220 C.原線圈輸入功率為220 W D.原線圈中交變電壓的頻率為100 Hz 解析 由題圖(b)可知交流電的有效值為220 V,電壓表V2測副線圈兩端電壓,故示數(shù)為220 V,B錯;交流電的周期為0.02 s,頻率為50 Hz,D錯;根據(jù)U1I1=U2I2得:U1=880 V,A對;副線圈的輸出功率為 答案 A 3、一個不計電阻的矩形線圈繞在其平面內并且垂直于勻強磁場的軸勻速轉動,產(chǎn)生的感應電動勢圖象如圖10-2-23所示,并且接在原、副線圈匝數(shù)比為 ![]() ![]() A.變壓器副線圈兩端的電壓為U2=108 V B.感應電動勢的瞬時值表達式為e=36 C.t=0.2 s時穿過線圈平面的磁通量變化率最大 D.t=0.1 s時穿過線圈平面的磁通量最大 解析 由題圖象可知感應電動勢的最大值為Em=36 答案 A 4、如圖10-2-24所示, 理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為2∶1,電池和交變電源的電動勢都為6 V,內阻均不計.下列說法正確的是 ( ). A.S與a接通的瞬間,R中無感應電流 B.S與a接通穩(wěn)定后,R兩端的電壓為0 C.S與b接通穩(wěn)定后,R兩端的電壓為3 V D.S與b接通穩(wěn)定后,原、副線圈中電流的頻率之比為2∶1 解析 S與a接通的瞬間,副線圈有瞬間的感應電流,A錯誤;S與a接通穩(wěn)定后,理想變壓器的原線圈電流穩(wěn)定不變,副線圈電壓為零,B正確;S與b接通穩(wěn)定后,根據(jù)U1∶U2=n1∶n2,可得R兩端的電壓為3 V,C正確;原、副線圈的頻率相同,D錯誤. 答案 BC 5、如圖10-2-25所示,a、b間接入電壓u=311sin 314t(V)的正弦交流電,變壓器右側部分為一火警報警系統(tǒng)原理圖,其中R2為用半導體熱敏材料制成的傳感器,所有電表均為理想電表,電流表A2為值班室的顯示器,顯示通過R1的電流,電壓表V2顯示加在報警器上的電壓(報警器未畫出),R3為一定值電阻.當傳感器R2所在處出現(xiàn)火情時,以下說法中正確的是 ( ). 圖10-2-25 A.A1的示數(shù)增大,A2的示數(shù)增大 B.V1的示數(shù)不變,V2的示數(shù)減小 C.V1的示數(shù)減小,V2的示數(shù)減小 D.A1的示數(shù)增大,A2的示數(shù)減小 解析 半導體熱敏電阻隨溫度升高電阻減小,因為變壓器輸入電壓決定輸出電壓,a、b間接入的交流電不變,因此V1示數(shù)不變,變壓器輸出電壓不變,R2減小,變壓器總輸出電流增大,變壓器輸出電流決定輸入電流,A1示數(shù)也變大;由副線圈連接的電路分析可知V2示數(shù)減小,A2示數(shù)減?。?/p> 答案 BD 6、如圖10-2-26所示,有一臺交流發(fā)電機E,通過理想升壓變壓器T1和理想降壓變壓器T2向遠處用戶供電,輸電線的總電阻為R.T1的輸入電壓和輸入功率分別為U1和P1,它的輸出電壓和輸出功率分別為U2和P2;T2的輸入電壓和輸入功率分別為U3和P3,它的輸出電壓和輸出功率分別為U4和P4.設T1的輸入電壓U1一定,當用戶消耗的電功率變大時,有 ( ). 圖10-2-26 A.U2減小,U4變大 B.U2不變,U3變小 C.P1變小,P2變小 D.P2變大,P3變 解析 當用戶消耗的電功率增大時,升壓變壓器的輸入功率必增大,即P1增大,輸入電壓U1為定值不變,升壓變壓器的匝數(shù)不變,故輸出電壓U2不變,由于P1增大,由P1=U1I1=P2=U2I2可得,I1增加,P2、I2增加,由閉合電路歐姆定律得:U3=U2-I2R,故U3減小,降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)不變,所以隨U3減小,U4減小,A錯誤,B正確;由于用戶消耗的電功率增加,即P4增加,理想變壓器無功率損耗可得:P3=P4,功率P3也增加,故C錯誤,D正確. 答案 BD 7、如圖10-2-27甲所示,理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)之比為11∶1,R=1 Ω,原線圈允許通過電流的最大值為1 A,副線圈ab兩端電壓隨時間變化圖象如圖乙所示.則下列說法正確的是 ( ). 圖10-2-27 A.原線圈輸入電壓的有效值為242 V B.原線圈兩端交變電壓的頻率為550 Hz C.副線圈中電流的最大值為11 A D.為保證電路安全工作,滑動變阻器R′的阻值不得小于1 Ω 解析 由題知變壓器副線圈兩端電壓有效值為22 V,由原副線圈兩端電壓關系 答案 AC 8、如圖10-2-28所示, T為理想變壓器,A1、A2為理想交流電流表,V1、V2為理想交流電壓表,R1、R2為定值電阻,R3為光敏電阻(光照增強,電阻減小),原線圈兩端接恒壓正弦交流電源, 當光照增強時 ( ). A.電壓表V1示數(shù)變小 B.電壓表V2示數(shù)變大 C.電流表A1示數(shù)變大 D.電流表A2示數(shù)變大 解析 變壓器的輸入電壓一定,則輸出電壓不變,電壓表V1的示數(shù)不變,A選項錯;當入射光增強時,光敏電阻R3的阻值迅速減小,變壓器的負載總阻值減小,則由P出= 答案 CD 9、某小型水電站的電能輸送示意圖如圖10-2-29甲所示,發(fā)電機通過升壓變壓器和降壓變壓器向用戶供電.已知輸電線的總電阻為r,降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為n3∶n4=n∶1,降壓變壓器的副線圈兩端電壓如圖乙所示,降壓變壓器的副線圈與阻值R0=22 Ω的電阻組成閉合電路.若將變壓器視為理想變壓器,則下列說法正確的是 ( ). 圖10-2-29 A.發(fā)電機產(chǎn)生交流電的頻率為0.5 Hz B.降壓變壓器的副線圈兩端電壓的瞬時值表達式u=220 C.通過R0電流的最大值為20 D.輸電線損失的功率為 解析 變壓器不改變交流電的頻率,由圖乙可知交流電的頻率f= 答案 BD 10、如圖10-2-30所示,50匝矩形閉合導線框ABCD處于磁感應強度大小B= ![]() 圖10-2-30 A.圖示位置穿過線框的磁通量變化率不為零 B.線框中產(chǎn)生交變電壓的表達式為u=500 C.變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為50∶11 D.允許變壓器輸出的最大功率為2 200 W 解析 圖示位置穿過線框的磁通量最大,但由于沒有邊切割磁感線,所以無感應電動勢,磁通量的變化率為零,A選項錯誤;線框中交變電壓u=NBSωsinωt=500 答案 B 11、某同學自制變壓器,原線圈為n1匝,在做副線圈時,將導線ab對折后并在一起,在鐵芯上繞n2圈,從導線對折處引出一個接頭c,連成如圖10-2-31所示電路.S為單刀雙擲開關,線圈電阻不計,原線圈接u1=Umsin ωt(V)的交流電源.下列說法正確的是 ( ). 圖10-2-31 A.S接b時,電壓表示數(shù)為 B.S接c時,電壓表示數(shù)為 C.S接c時,滑動觸頭P向下移動,變壓器輸入功率變大 D.S接c時,滑動觸頭P向上移動,變壓器輸入電流變大 解析 S接b時,副線圈屬于雙線繞法,不論原線圈中交流電源如何變化,副線圈中都不會產(chǎn)生感應電動勢,所以電壓表示數(shù)為零,選項A錯誤;S接c時,根據(jù)理想變壓器的電壓比關系U1∶n1=U2∶n2,且U1= 答案 BD 12、在遠距離輸電時,要考慮盡量減少輸電線上的功率損失.有一個小型發(fā)電站,輸送的電功率為P=500 kW,當使用U=5 kV的電壓輸電時,測得安裝在輸電線路起點和終點處的兩只電度表一晝夜示數(shù)相差4 800 kW·h.求: (1)輸電效率η和輸電線的總電阻r; (2)若想使輸電效率提高到98%,又不改變輸電線,那么發(fā)電站應使用多高的電壓向外輸電? 解析 (1)輸送功率P=500 kW,一晝夜輸送電能E=Pt=12 000 kW·h 輸電線上損失的電能ΔE=4 800 kW·h 終點得到的電能E′=E-ΔE=7 200 kW·h, 所以輸電效率η= 輸電線上的電流I= 輸電線損耗功率Pr=I2r,其中Pr= 得r=20 Ω. (2)輸電線上損耗功率Pr= 原來Pr=200 kW,現(xiàn)在要求Pr′=10 kW, 解得輸電電壓應調節(jié)為U′=22.4 kV. 答案 (1)60% 20 Ω (2)22.4 kV 13、如圖10-2-1所示,理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)之比為10∶1,R1=20 Ω,R2=10 Ω,C為電容器,原線圈所加電壓u=220 ![]() 圖10-2-1 A.通過電阻R3的電流始終為零 B.副線圈兩端交變電壓的頻率為50 Hz C.電阻R2的電功率為48.4 W D.原副線圈鐵芯中磁通量變化率之比為10∶1 解析 在交流電路中電容器能夠通交流,所以A錯誤;變壓器能夠改變交流電壓,但是不能變頻,因此B正確;根據(jù) 答案 BC 14、如圖10-2-2所示,一理想變壓器原線圈匝數(shù)n1=1 100匝,副線圈匝數(shù)n2=220匝,交流電源的電壓u=220 ![]() 圖10-2-2 A.交流電的頻率為50 Hz B.電流表○A1 的示數(shù)為0.2 A C.電流表○A2 的示數(shù)為 D.電壓表的示數(shù)為44 V 解析 由交流電源的電壓瞬時值表達式可知,ω=100π rad/s,所以頻率f= 答案 C 15、如圖10-2-3所示,50匝矩形閉合導線框ABCD處于磁感應強度大小B= ![]() 圖10-2-3 A.圖示位置穿過線框的磁通量變化率不為零 B.線框中產(chǎn)生交變電壓的表達式為u=500 C.變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為50∶11 D.允許變壓器輸出的最大功率為2 200 W 解析 圖示位置穿過線框的磁通量最大,但由于沒有邊切割磁感線,所以無感應電動勢磁通量的變化率為零,A選項錯誤;線框中交變電壓u=NBSωsin ωt=500 答案 B 16、如圖10-2-4所示,導體棒ab兩個端點分別搭接在兩個豎直放置、電阻不計、半徑相等的金屬圓環(huán)上,圓環(huán)通過電刷與導線c、d相接.c、d兩個端點接在匝數(shù)比n1∶n2=10∶1的變壓器原線圈兩端,變壓器副線圈接一滑動變阻器R0.勻強磁場的磁感應強度為B,方向豎直向下,導體棒ab長為l(電阻不計),繞與ab平行的水平軸(也是兩圓環(huán)的中心軸)OO′以角速度ω勻速轉動.如果滑動變阻器的阻值為R時,通過電流表的電流為I,則( ). 圖10-2-4 A.滑動變阻器上消耗的功率為P=10I2R B.變壓器原線圈兩端的電壓U1=10IR C.取ab在環(huán)的最低端時t=0,則導體棒ab中感應電流的表達式是i= D.ab沿環(huán)轉動過程中受到的最大安培力F= 解析 由于電流表示數(shù)為有效值,由 答案 D 17、如圖10-2-5甲所示,原線圈所加交流電壓按圖10-2-27乙所示規(guī)律變化,通過一臺降壓變壓器給照明電路供電,照明電路連接導線的總電阻R=0.5 Ω,若用戶端能使55盞“220 V,40 W”的電燈正常發(fā)光.則( ). 圖10-2-5 A.副線圈中的電流為10 A B.原線圈兩端電壓的瞬時值表達式為u1=1 000sin (100πt) V C.原線圈輸入的總功率為2 200 W D.降壓變壓器的匝數(shù)比為n1∶n2=40∶9 解析 每盞燈泡正常發(fā)光時的電流I0= 答案 AD 18、如圖10-2-6所示,一理想自耦變壓器線圈AB繞在一個圓環(huán)形的閉合鐵芯上,輸入端AB間加一正弦式交流電壓,在輸出端BP間連接了理想交流電流表、燈泡和滑動變阻器,移動滑動觸頭P的位置,可改變副線圈的匝數(shù),變阻器的滑動觸頭標記為Q,則( ). 圖10-2-6 A.只將Q向下移動時,燈泡的亮度變大 B.只將Q向下移動時,電流表的讀數(shù)變大 C.只將P沿順時針方向移動時,電流表的讀數(shù)變大 D.只提高輸入端的電壓U時,電流表的讀數(shù)變大 解析 將Q向下移動時,R阻值增大.電路中電阻增大,電流減小,故B項錯誤;由于副線圈上電壓不變,電燈兩端的電壓不變,功率不變,亮度不變,故A項錯.將P沿順時針方向移動時副線圈匝數(shù)減少,電壓減小,電流減小,故C項錯.提高輸入端的電壓時,副線圈上電壓增大,電流增大,故D項正確.(自耦變壓器模型) 答案 D 19、如圖10-2-7所示,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10∶1,b是原線圈的中心軸頭,電壓表和電流表均為理想電表,從某時刻開始在原線圈c、d兩端加上交變電壓,其瞬時值表達式為u1=220 ![]() 圖10-2-7 A.當單刀雙擲開關與a連接時,電壓表的示數(shù)為22 V B.當t= C.單刀雙擲開關與a連接,在滑動變阻器觸頭P向上移動的過程中,電壓表和電流表的示數(shù)均變小 D.當單刀雙擲開關由a扳向b時,電壓表和電流表的示數(shù)均變小 解析 當單刀雙擲開關與a連接時,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10∶1,副線圈輸出電壓為22 V,電壓表的示數(shù)為22 V,選項A正確;當t= 答案 A 20、如圖10-2-8甲所示,M是一個小型理想變壓器,原副線圈匝數(shù)之比n1∶n2=10∶1,接線柱a,b接上一個正弦交變電源,電壓隨時間變化規(guī)律如圖10-2-30乙所示.變壓器右側部分為一火災報警系統(tǒng)原理圖,其中R2為用半導體熱敏材料(電阻隨溫度升高而減小)制成的傳感器,R1為一定值電阻.下列說法中正確的是( ). 圖10-2-8 A.電壓表○V 示數(shù)為22 V B.當傳感器R2所在處出現(xiàn)火災時,電壓表○V 的示數(shù)減小 C.當傳感器R2所在處出現(xiàn)火災時,電流表○A 的示數(shù)減小 D.當傳感器R2所在處出現(xiàn)火災時,電阻R1的功率變小 解析 本題考查交變電流和變壓器原理.由圖象可知交變電流的電壓有效值為220 V,因為原副線圈的匝數(shù)比為10∶1,故變壓器副線圈的輸出電壓為22 V,而電壓表測的是R2兩端的電壓,所以小于22 V,故A錯誤;當傳感器R2處出現(xiàn)火災時,熱敏電阻R2的阻值隨溫度升高而減小,變壓器的輸出電壓不變,熱敏電阻與定值電阻R1分壓,故R2的分壓減小,電壓表示數(shù)變小,B正確;R2減小時,變壓器的負載電阻減小,電流增大,則原線圈的電流也增大,所以電流表的示數(shù)增大,C錯誤;由于負載電路的電流增大,電阻R1消耗的功率也增大,故D也錯誤. 答案 B 21、圖10-2-9是遠距離輸電的示意圖,下列說法正確的是( ). 圖10-2-9 A.a是升壓變壓器,b是降壓變壓器 B.a是降壓變壓器,b是升壓變壓器 C.a的輸出電壓等于b的輸入電壓 D.a的輸出電壓等于輸電線上損失的電壓 解析 遠距離輸電先升壓,再降壓,選項A正確而B錯誤;由電線有電壓損失,故a的輸出電壓等于b的輸入電壓與損失的電壓之和,選項C、D均錯. 答案 A 22、如圖10-2-10為遠距離高壓輸電的示意圖.關于遠距離輸電,下列表述正確的是( ). 圖10-2-10 A.增加輸電導線的橫截面積有利于減少輸電過程中的電能損失 B.高壓輸電是通過減小輸電電流來減小電路的發(fā)熱損耗的 C.在輸送電壓一定時,輸送的電功率越大,輸電過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ΔP=I2R線,而R線=ρ 答案 ABD 23、某小型水電站的電能輸送示意圖如圖10-2-11所示,發(fā)電機通過升壓變壓器T1和降壓變壓器T2向用戶供電.已知輸電線的總電阻為R,降壓變壓器T2的原、副線圈匝數(shù)之比為4∶1,降壓變壓器副線圈兩端交變電壓u=220 ![]() 圖10-2-11 A.通過R0電流的有效值是20 A B.降壓變壓器T2原、副線圈的電壓比為4∶1 C.升壓變壓器T1的輸出電壓等于降壓變壓器T2的輸入電壓 D.升壓變壓器T1的輸出功率大于降壓變壓器T2的輸入功率 解析 降壓變壓器副線圈兩端交變電壓有效值為220 V,負載電阻為11 Ω,所以通過R0電流的有效值是20 A,選項A正確;降壓變壓器T2的原、副線圈匝數(shù)之比為4∶1,所以降壓變壓器T2原、副線圈的電壓比為4∶1,選項B正確;升壓變壓器T1的輸出電壓等于降壓變壓器T2的輸入電壓加上輸電線上損失的電壓,選項C錯誤;升壓變壓器T1的輸出功率等于降壓變壓器T2的輸入功率加上輸電線上的功率,選項D正確. 答案 ABD 24、圖10-2-12甲為一理想變壓器,ab為原線圈,ce為副線圈,d為副線圈引出的一個接頭,原線圈輸入正弦式交變電壓的ut圖象如圖10-2-34乙所示,若只在ce間接一只Rce=400 Ω的電阻,或只在de間接一只Rde=225 Ω的電阻,兩種情況下電阻消耗的功率均為80 W. 圖10-2-12 (1)請寫出原線圈輸入電壓瞬時值uab的表達式; (2)求只在ce間接400 Ω電阻時,原線圈中的電流I1; (3)求ce和de間線圈的匝數(shù)比 解析 (1)由題圖乙知ω=200π rad/s, 電壓瞬時值uab=400sin(200 πt)V. (2)電壓有效值U1=200 理想變壓器P1=P2, 原線圈中的電流I1= 解得I1≈0.28 A (3)設ab間匝數(shù)為n1,則 同理 由題意知 解得 代入數(shù)據(jù)得 答案 (1)u=400sin(200πt)V (2)0.28 A或 (3) |
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