【物理】2020届一轮复习人教版变压器电能的输送传感器的简单应用作业

【物理】2020届一轮复习人教版变压器电能的输送传感器的简单应用作业

‎2020届一轮复习人教版 变压器电能的输送传感器的简单应用 作业 ‎1．(2018·北京西城区模拟)如图所示，理想变压器接在电压有效值不变的交流电源上。灯泡L1和L2完全相同(阻值不变)，R是一个定值电阻。闭合开关S1、S2，两灯泡正常发光，然后断开S2，下列判断正确的是(　D　)‎ A．灯泡L1变暗 B．电阻R两端的电压变大 C．变压器输入功率不变 D．变压器输出功率变小 ‎[解析]　变压器输入电压和原、副线圈匝数比不变，则输出电压不变；S2断开后总电阻增大，副线圈中电流减小，R两端电压减小，灯泡L1两端电压变大，灯泡L1变亮，故A、B错误；副线圈电压不变，电流减小，因此副线圈的电功率减小，根据变压器的输入功率等于输出功率，可知变压器输入功率变小，故C错误，D正确。‎ ‎2．(2019·海淀区)如图所示，一个理想变压器原、副线圈的匝数比n1︰n2＝5︰1，原线圈的两端a、b接正弦交流电源，电压表V1的示数为110V，负载电阻R＝22Ω。若电压表和电流表都是理想电表，则下列说法中错误的是(　C　)‎ A．电压表V2的示数为22V B．电流表A的示数为1.0A C．电流表A的示数为5.0A D．变压器的输入功率为22W ‎[解析]　原、副线圈电压U1︰U2＝n1︰n2＝5︰1，所以电压表V2示数为22V，A正确；根据I＝，可知电流表示数为1.0A，则B正确，C错误；变压器的输入功率等于副线圈的输出功率，由P＝U2I＝22W，D正确；故选C。‎ ‎3．(2019·汉阳区高中联考)如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2＝10∶1，原线圈输入交变电压u＝50 sin100πt(V)，在副线圈中接有理想交流电流表、阻值为25Ω的定值电阻R和电容器C。下列说法中错误的是(　B　)‎ A．电阻R中电流方向1s内变化100次 B．电流表示数是2A C．电阻R消耗的电功率为1W D．电容器的耐压值至少是5V ‎[解析]　根据原线圈输入交变电压u＝50sin100πt(V)，可知交变电流的频率为50Hz；变压器不改变交变电流频率，可知副线圈输出电压频率为50Hz，电阻R中电流方向1s内变化100次，选项A正确；根据变压器变压公式，副线圈输出电压为5V，电阻R中电流为I＝A＝0.2A，由于交变电流可以通过电容器，所以电流表示数大于0.2A，一定小于2A，选项B错误；电阻R消耗的电功率为P＝I2R＝1W，选项C正确；由于副线圈输出电压最大值为5V，电容器的耐压值至少是5V，选项D正确。本题选错误的，故选B。‎ ‎4．(2019·黑龙江大庆模拟)一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻R1，R2和R3的阻值分别为3Ω ,1Ω和4Ω，为理想交流电流表，U为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定。当开关S断开时，电流表的示数为I；当S闭合时，电流表的示数为4I。该变压器原、副线圈匝数比为(　B　)‎ A．2　 B．3　‎ C．4　 D．5‎ ‎[解析]　设理想变压器原、副线圈匝数比值为k，根据题述，当开关S断开时，电流表示数为I，则由闭合电路欧姆定律得，U＝IR1＋U1。由变压公式U1/U2＝k及功率关系U1I＝U2I2，可得I2/I＝k，即副线圈输出电流为I2＝kI，U2＝I2(R2＋R3)＝kI(R2＋R3)。当开关S闭合时，电流表示数为4I，则有U＝4IR1＋U1′。由变压器公式U1′/U2′＝k及功率关系U1′·4I＝U2′I2′，可得I2′/(4I)＝k，即副线圈输出电流为I2′＝4kI，U2′＝I2′R2＝4kIR2；联立解得k＝3，B正确。‎ ‎5.‎ ‎[2019·四川省宜宾一中模拟]如图所示，一理想变压器原线圈与每个副线圈的匝数比均为3：1，原线圈与每个副线圈所连的电阻阻值均为R，原线圈接220 V的正弦交流电，副线圈n2回路中电阻两端的电压为UR2，原线圈电阻与每个副线圈电阻消耗的功率的比值均为k.则(　　)‎ A．UR2＝60 V　k＝ B．UR2＝60 V　k＝ C．UR2＝ V　k＝ D．UR2＝ V　k＝ 答案：A 解析：设原线圈电流为I1，则根据n1I1＝2n2I2，可得I2＝1.5I1，由题意可知：＝k，解得k＝，设原线圈电阻R上的电压为UR1，则 ：＝k，即UR1＝UR2，又＝，解得：UR2＝60 V，A正确，B、C、D错误．‎ ‎6．[2019·四川省五校联考]如图甲所示，原、副线圈匝数比为n1：n2＝1：2的理想变压器原线圈与水平放置的间距L＝‎1 m的光滑金属导轨相连，导轨处于竖直向下、磁感应强度为B＝1 T的匀强磁场中，电阻不计，副线圈接阻值R＝2 Ω的电阻，与导轨接触良好的电阻r＝1 Ω、质量m＝‎0.02 kg的导体棒在外力F的作用下运动，其速度随时间按图乙所示(正弦图线)规律变化，则(　　)‎ A．电压表的示数为 V B．电路中的电流方向每秒钟改变5次 C．电阻R实际消耗的功率为0.125 W D．在0～0.05 s的时间内外力F做的功为0.48 J 答案：D 解析：由题图乙可知ω＝＝10π，导体棒产生的感应电动势的最大值为Em＝BLvm＝3 V，故电源电动势为e＝BLvmsinωt＝3sin ‎10πt(V)，电动势的有效值为E＝＝3 V，设原线圈的输入电压为U1，副线圈的输出电压为U2，原线圈的输入电流为I1，副线圈的输出电流为I2，则对含有原线圈的回路由闭合电路欧姆定律有E＝I1r＋U1，由变压器的工作原理可知＝、＝，对含有副线圈的回路，由欧姆定律有U2＝I2R，由以上式子可解得U1＝1 V，A错误；交变电流的频率为f＝＝5 Hz，每个周期内电流方向改变2次，故每秒钟电流方向改变10次，B错误；电阻R两端电压U2＝U1＝2 V，通过副线圈的电流I2＝＝‎1 A，通过原线圈的电流I1＝I2＝2 V，所以电阻R实际消耗的功率P＝U2I2＝2 W，C错误；在Δt＝0.05 s＝时间内，电路中产生的焦耳热Q＝(IR＋Ir)Δt＝0.3 J，根据能量守恒定律得W外－Q＝mv，故W外＝mv＋Q＝0.48 J，D正确．‎ ‎7．[2019·河北省石家庄长安区模拟]两个线圈套在同一个铁芯上，线圈的绕向如图甲所示，左线圈连着正方形线框abcd，线框所在区域存在变化的磁场，取垂直纸面向里为正，磁感应强度随时间变化的关系如图乙所示，不计线框以外的感生电场，右侧线圈连接一定值电阻R，下列说法中正确的是(　　)‎ A．t1时刻ab边中电流方向由a→b，e点电势高于f点 B．设t1、t3时刻ab边中电流大小分别为i1、i3，则有i1

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