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1、變壓器 電能的輸送
[A組·基礎(chǔ)題]
1.如圖所示,一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1∶n2=5∶1,其原線圈接一交流電源,電壓u=220sin 100πt V,副線圈接一電動(dòng)機(jī),電阻為11 Ω.若電流表A2示數(shù)為1 A,電表對(duì)電路的影響忽略不計(jì),則( B )
A.交流電的頻率為100 Hz
B.電動(dòng)機(jī)輸出功率為33 W
C.電流表A1示數(shù)為5 A
D.變壓器原線圈的輸入功率為33 W
2.(2018·廣東高考一模)在如圖所示的電路中,理想變壓器原線圈匝數(shù)n1=600匝,副線圈的匝數(shù)n2=120匝,當(dāng)原線圈接入u=180sin 50πt V的正弦式交變電流時(shí),下列判斷正確的是(
2、 C )
A.正弦式交變電流的頻率為50 Hz
B.副線圈兩端電壓為36 V
C.當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片向b端滑動(dòng)時(shí),燈泡消耗的電功率一定增大
D.當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片向a端滑動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻器消耗的總電功率一定增大
解析:正弦交流電的頻率為f===25 Hz,A錯(cuò)誤;原線圈兩端電壓為U1==90 V,根據(jù)=可得副線圈兩端電壓為U2=18 V ,B錯(cuò)誤;當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片向b端滑動(dòng)時(shí),燈泡兩端的電壓增大,故小燈泡消耗的電功率一定增大,C正確;滑動(dòng)變阻器滑片向a端滑動(dòng)過(guò)程中,其連入電路的電阻分為兩部分,一部分增大,一部分減小,所以其消耗的總功率不一定增大,D錯(cuò)誤.
3.普通的交流電流表不能直接
3、接在高壓輸電線路上測(cè)量電流,通常要通過(guò)電流互感器來(lái)連接,圖中電流互感器ab一側(cè)線圈的匝數(shù)較少,工作時(shí)電流為Iab,cd一側(cè)線圈的匝數(shù)較多,工作時(shí)電流為Icd,為了使電流表能正常工作,則( B )
A.a(chǎn)b接MN、cd接PQ,Iab<Icd
B.a(chǎn)b接MN、cd接PQ,Iab>Icd
C.a(chǎn)b接PQ、cd接MN,Iab<Icd
D.a(chǎn)b接PQ、cd接MN,Iab>Icd
4.如圖,一理想變壓器原線圈接正弦式交流電源,副線圈接有三盞相同的燈(不計(jì)燈絲電阻的變化),燈上均標(biāo)有“36 V 6 W”字樣,此時(shí)L1恰好正常發(fā)光,圖中兩個(gè)電表均為理想電表,其中電流表的示數(shù)為0.5 A,下列說(shuō)法
4、正確的是( D )
A.原、副線圈匝數(shù)之比為3∶1
B.變壓器的輸入功率為12 W
C.電壓表的示數(shù)為9 V
D.若L3突然斷路,則L1變暗,L2變亮,輸入功率減小
5.(多選)如圖所示,M是一小型理想變壓器,接線柱a、b接在電壓u=311sin 314t V的正弦交流電源上,變壓器右側(cè)部分為一火警報(bào)警系統(tǒng),其中R2是用半導(dǎo)體熱敏材料(電阻隨溫度升高而減小)制成的傳感器,電流表A2是值班室的顯示器,顯示通過(guò)R1的電流,電壓表V2顯示加在報(bào)警器兩端的電壓(報(bào)警器未畫(huà)出),R3是一定值電阻.當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火情時(shí),下列說(shuō)法正確的是( BD )
A.變壓器的輸入功率不變
5、B.變壓器的輸入功率增大
C.電流表A1的示數(shù)增大,電壓表V1的示數(shù)增大
D.電流表A2的示數(shù)減小,電壓表V2的示數(shù)減小
6.(多選)(2019·山西榆社中學(xué)聯(lián)考)如圖所示,理想變壓器原、副線的匝數(shù)比n1∶n2=22∶1在a、b端加上一交變電壓u=220sin 100 πt V,通過(guò)小燈泡的電流為0.3 A,小燈泡正常發(fā)光,則下列說(shuō)法正確的是( AD )
A.小燈泡的額定功率為3 W
B.小燈泡的額定功率為66 W
C.將滑動(dòng)變阻器的滑片稍微下移,燈泡會(huì)變暗
D.將滑動(dòng)變阻器的滑片稍微下移,變壓器的輸入功率將變小
7.(多選)如圖所示,50匝矩形閉合導(dǎo)線框ABCD處于磁感應(yīng)
6、強(qiáng)度大小B= T的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,線框面積S=0.5 m2,線框電阻不計(jì),線框平面與磁感線垂直,以此時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn),線框繞垂直于磁場(chǎng)的軸OO′以角速度ω=200 rad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng),并與理想變壓器原線圈相連,副線圈接入一只“220 V 60 W”燈泡,且燈泡正常發(fā)光,熔斷器允許通過(guò)的最大電流為10 A,下列說(shuō)法正確的是( BD )
A.圖示位置穿過(guò)線框的磁通量變化率不為零
B.線框中交變電壓瞬時(shí)值的表達(dá)式為e=500·sin 200t V
C.變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為50∶11
D.變壓器允許輸出的最大功率為5 000 W
[B組·能力題]
8. 如圖所示的電路中,變壓器為理
7、想變壓器,原線圈接一正弦交變電流,副線圈接火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)(報(bào)警器未畫(huà)出),電壓表和電流表均為理想電表,R0為定值電阻,R為半導(dǎo)體熱敏電阻,其阻值隨溫度的升高而減小,則當(dāng)該裝置附近有火源而導(dǎo)致其所在位置溫度升高時(shí)(不考慮儀器的損壞)( B )
A.電流表示數(shù)不變
B.電壓表的示數(shù)不變
C.R0的功率變小
D.變壓器的輸出功率減小
9.如圖所示,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10∶1,b是原線圈中心的抽頭,電壓表和電流表均為理想電表,除R以外其余電阻不計(jì).從某時(shí)刻開(kāi)始在原線圈兩端加上交變電壓,其瞬時(shí)值表達(dá)式為u1=220·sin 100πt V.下列說(shuō)法中正確的( C )
A.t
8、= s時(shí),電壓表的示數(shù)為220 V
B.t= s時(shí),a、c兩點(diǎn)間電壓瞬時(shí)值為110 V
C.滑動(dòng)變阻器滑片向上移,電壓表的示數(shù)不變,電流表的示數(shù)減小
D.單刀雙擲開(kāi)關(guān)由a扳向b,電壓表的示數(shù)不變,電流表的示數(shù)減小
10.(多選)如圖所示,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B= T,單匝矩形線圈面積S=1 m2,電阻r=10 Ω,繞垂直于磁場(chǎng)的軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng).線圈通過(guò)電刷與一理想變壓器原線圈相接.V為理想交流電壓表,A1、A2為理想交流電流表,L1、L2為兩個(gè)完全相同的電燈泡,燈泡上標(biāo)有“20 V 20 W”的字樣且均正常發(fā)光,電流表A1的示數(shù)為1 A.則以下說(shuō)法正確的是( AC )
A.電流
9、表A1、A2的示數(shù)之比為1∶2
B.理想電壓表原、副線圈的匝數(shù)之比為1∶2
C.線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω=100 rad/s
D.電壓表的示數(shù)為40 V
11.(多選)如圖甲所示,空間中存在一水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5 T,一矩形線圈繞水平中心軸P勻速轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)動(dòng)角速度ω=10 rad/s,線圈面積S=0.3 m2,匝數(shù)n=4,現(xiàn)把甲圖產(chǎn)生的交流電加在乙圖的a線圈兩端,鐵芯上的另一線圈b與一個(gè)標(biāo)有“12 V 9 W”的小燈泡相連.線圈a與b的匝數(shù)之比為1∶2.甲圖中的矩形線圈從圖示位置運(yùn)動(dòng)開(kāi)始計(jì)時(shí),不計(jì)所有導(dǎo)線的電阻,則( BD )
A.線圈轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e=6s
10、in 10t V
B.線圈繞P轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電動(dòng)勢(shì)等于繞另一平行于P軸的Q軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電動(dòng)勢(shì)
C.小燈泡恰好正常發(fā)光
D.小燈泡不能正常發(fā)光
12.(多選)(2019·長(zhǎng)春實(shí)驗(yàn)中學(xué)開(kāi)學(xué)考試)含有理想變壓器的電路如圖所示,L1、L2、L3均為“24 V 2 W”的燈泡,V為理想交流電壓表,a、b端接正弦交流電壓源(輸出電壓的有效值恒定).當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí),燈泡均正常發(fā)光.下列說(shuō)法正確的是( BD )
A.變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1∶2
B.電壓表的示數(shù)為72 V
C.變壓器的輸入功率為8 W
D.若在副線圈上再并聯(lián)一個(gè)相同的燈泡,燈泡L1可能會(huì)燒毀
解析:每個(gè)燈泡的額定電流:IL==
11、 A= A,則原線圈的電流為I1= A,副線圈的電流為I1= A,則==,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;變壓器次級(jí)電壓為24 V,則根據(jù)匝數(shù)比可得初級(jí)電壓為U1=U2=48 V ,則電壓表讀數(shù)為48 V+24 V=72 V,選項(xiàng)B正確;變壓器的輸入功率:P1=U1I1=4 W,選項(xiàng)C錯(cuò)誤; 副線圈上再并聯(lián)一個(gè)相同的燈泡L4,則副線圈電流增大,則原線圈電流也增大,超過(guò)額定電流,燈泡L1可能燒壞,故D正確.
13.(2019·河南中原名校質(zhì)檢)2017年8月,廣東省受臺(tái)風(fēng)“天鶴”影響,造成大面積停電.某通訊公司準(zhǔn)備的應(yīng)急供電系統(tǒng)如圖所示,圖中T1、T2分別為理想的升壓變壓器和降壓變壓器,R表示輸電線電阻,I表示電
12、流,U表示線圈兩端電壓,n表示線圈的匝數(shù),下列說(shuō)法正確的是( D )
A.如果發(fā)電機(jī)的輸出功率為P,則P=U1I1=U2I2=U4I4
B.若n1∶n2=n4∶n3,則有U1=U4
C.用戶(hù)消耗的功率越大,輸電線上消耗的功率越小
D.如果發(fā)電機(jī)的輸出功率為P,則輸電線上消耗的功率為R
解析:由于輸電線需要消耗一部分電能,故發(fā)電機(jī)的輸出功率P=U1I1=U2I2>U4I4,A錯(cuò)誤;輸電線上有電壓降,所以=,U2=ΔU+U3,=,即=,故U1≠U4,B錯(cuò)誤;根據(jù)P=UI可知I2=,可知輸電線上損耗的功率ΔP=IR=R,用戶(hù)消耗的功率越大,則發(fā)電機(jī)輸出功率越大,輸電線上消耗的功率越大,C錯(cuò)誤,D正確.
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