2014届高考物理一轮复习备考演练 变压器

2014届高考物理一轮复习备考演练 变压器

1.

图10-2-23

(2011·苏北四市调研)如图10-2-23所示,理想变压器的原、副线圈匝数之比为10∶1,R1=20 Ω,

R2=10 Ω,C为电容器,原线圈所加电压u=2202sin (100πt) V.下列说法正确的是

A.通过电阻R3的电流始终为零 B.副线圈两端交变电压的频率为5 Hz C.电阻R2的电功率为48.4 W

D.原副线圈铁芯中磁通量变化率之比为10∶1

解析 在交流电路中电容器能够通交流,所以A错误;变压器能够改变交流电压,但是不能变频,因此

U1n1U22

B错误;根据=得到U2=22 V,所以电阻R2的电功率为P2==48.4 W,C正确;根据法拉第电磁感应定

U2n2R2

律得到原、副线圈铁芯中磁通量变化率之比为1∶1,D错误.

答案 C

2.如图10-2-24所示,一理想变压器原线圈匝数n1=1 100匝,副线圈匝数n2=220匝,交流电源的电压u=2202sin 100πt(V),电阻R=44 Ω,电压表、电流表为理想电表,则下列说法错误的是

图10-2-24

A.交流电的频率为50 Hz B.电流表C.电流表

的示数为0.2 A 的示数为2 A

D.电压表的示数为44 V

解析 由交流电源的电压瞬时值表达式可知,ω=100π rad/s,所以频率f===50 Hz,A项说法

T2π正确;理想变压器的电压比等于线圈匝数比,即=,其中原线圈电压的有效值U1=220 V,U2=U1=44 V,故D项说法正确;I2==1 A,故C项说法错误;由电流比与线圈匝数成反比,即=,所以I1=I2=0.2 A,故B项说法正确.综上所述,说法错误的是C项.

答案 C

3.如图10-2-25所示,50匝矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小B=

2

n1U1

n2U2n2n1

U2RI1n2I2n1n2n1

2

T的水平匀强磁场中,10

线框面积S=0.5 m,线框电阻不计.线框绕垂直于磁场的轴OO′以角速度ω=200 rad/s匀速转动,并与理想变压器原线圈相连,副线圈接入一只“220 V 60 W”灯泡,且灯泡正常发光,熔断器允许通过的最大电流为10 A,下列说法正确的是( ).

图10-2-25

A.图示位置穿过线框的磁通量变化率不为零

B.线框中产生交变电压的表达式为u=5002sin (200t) V C.变压器原、副线圈匝数之比为50∶11 D.允许变压器输出的最大功率为2 200 W

解析 图示位置穿过线框的磁通量最大,但由于没有边切割磁感线,所以无感应电动势磁通量的变化率为零,A选项错误;线框中交变电压u=NBSωsin ωt=5002sin (200t) V,B选项正确;变压器原、副线圈匝数之比==n1U150025

=,C选项错误;变压器输出的最大功率等于输入的最大功率P=UI=500×10 W=

n2U222011

5 000 W,D选项错误.

答案 B

4.如图10-2-26所示,导体棒ab两个端点分别搭接在两个竖直放置、电阻不计、半径相等的金属圆

环上,圆环通过电刷与导线c、d相接.c、d两个端点接在匝数比n1∶n2=10∶1的变压器原线圈两端,变压器副线圈接一滑动变阻器R0.匀强磁场的磁感应强度为B,方向竖直向下,导体棒ab长为l(电阻不计),绕与ab平行的水平轴(也是两圆环的中心轴)OO′以角速度ω匀速转动.如果滑动变阻器的阻值为R时,通过电流表的电流为I,则

( ).

图10-2-26

A.滑动变阻器上消耗的功率为P=10IR B.变压器原线圈两端的电压U1=10IR

C.取ab在环的最低端时t=0,则导体棒ab中感应电流的表达式是i=2Isin ωt D.ab沿环转动过程中受到的最大安培力F=2BIl

解析 由于电流表示数为有效值,由=可知I2=10I,故P=100IR,选项A错误;变压器原线圈两端电压为U1=×10IR=100IR,选项B错误;从最低点开始计时,则导体棒中感应电流的瞬时值的表达式为

2

In2I2n1

2

n1n2

i=2Icos ωt,选项C错误;导体棒中电流最大值为2I,所以F=2BIl,选项D正确.

答案 D

5.如图10-2-27甲所示,原线圈所加交流电压按图10-2-27乙所示规律变化,通过一台降压变压器给照明电路供电,照明电路连接导线的总电阻R=0.5 Ω,若用户端能使55盏“220 V,40 W”的电灯正常发光.则

( ).

图10-2-27

2

A.副线圈中的电流为A 11

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