A.这是一个升压变压器
B.原线圈的匝数比副线圈的匝数多
C.当原线圈输入交流电压220 V时,副线圈输出直流电压12 V
D.当原线圈输入交流电压220 V、副线圈接负载时,副线圈中电流比原线圈中电流小
解析 根据铭牌上所提供的信息可知:变压器的输入电压为220 V,输出电压为12 V,该变压器为降压变压器,故选项A错误,选项B正确;变压器的工作原理是电磁感应,故变压器的原、副线圈上的电压都为交流电压,选项C错误;由理想变压器的输出功率等于输入功率,且原线圈的电压大于副线圈的电压,故副线圈接负载时,副线圈中电流比原线圈中电流大,选项D错误.
答案 B
图10-2-22
A.电压表V1的示数为880 V
B.电压表V2的示数为220 V
C.原线圈输入功率为220 W
D.原线圈中交变电压的频率为100 Hz
解析 由题图(b)可知交流电的有效值为220 V,电压表V2测副线圈两端电压,故示数为220 V,B错;交流电的周期为0.02 s,频率为50 Hz,D错;根据U1I1=U2I2得:U1=880 V,A对;副线圈的输出功率为=880 W,等于原线圈的输入功率,故C错.
答案 A
A.变压器副线圈两端的电压为U2=108 V
B.感应电动势的瞬时值表达式为e=36sin 10πt V
C.t=0.2 s时穿过线圈平面的磁通量变化率最大
D.t=0.1 s时穿过线圈平面的磁通量最大
解析 由题图象可知感应电动势的最大值为Em=36 V,感应电动势的有效值为E==36 V,根据=可计算得U2=108 V,A对;由图象可知周期T=0.4 s,ω==5 π,B错;由图象可知t=0.1 s时线圈平面和磁场方向平行,穿过线圈平面的磁通量最小为零,D错;t=0.2 s时线圈的感应电动势为零,穿过线圈平面的磁通量变化率最小,C错.
答案 A
A.S与a接通的瞬间,R中无感应电流
B.S与a接通稳定后,R两端的电压为0
C.S与b接通稳定后,R两端的电压为3 V
D.S与b接通稳定后,原、副线圈中电流的频率之比为2∶1
解析 S与a接通的瞬间,副线圈有瞬间的感应电流,A错误;S与a接通稳定后,理想变压器的原线圈电流稳定不变,副线圈电压为零,B正确;S与b接通稳定后,根据U1∶U2=n1∶n2,可得R两端的电压为3 V,C正确;原、副线圈的频率相同,D错误.
答案 BC
图10-2-25
A.A1的示数增大,A2的示数增大
B.V1的示数不变,V2的示数减小
C.V1的示数减小,V2的示数减小
D.A1的示数增大,A2的示数减小
解析 半导体热敏电阻随温度升高电阻减小,因为变压器输入电压决定输出电压,a、b间接入的交流电不变,因此V1示数不变,变压器输出电压不变,R2减小,变压器总输出电流增大,变压器输出电流决定输入电流,A1示数也变大;由副线圈连接的电路分析可知V2示数减小,A2示数减小.
答案 BD
图10-2-26
A.U2减小,U4变大 B.U2不变,U3变小
C.P1变小,P2变小 D.P2变大,P3变
解析 当用户消耗的电功率增大时,升压变压器的输入功率必增大,即P1增大,输入电压U1为定值不变,升压变压器的匝数不变,故输出电压U2不变,由于P1增大,由P1=U1I1=P2=U2I2可得,I1增加,P2、I2增加,由闭合电路欧姆定律得:U3=U2-I2R,故U3减小,降压变压器原、副线圈匝数不变,所以随U3减小,U4减小,A错误,B正确;由于用户消耗的电功率增加,即P4增加,理想变压器无功率损耗可得:P3=P4,功率P3也增加,故C错误,D正确.
答案 BD
图10-2-27
A.原线圈输入电压的有效值为242 V
B.原线圈两端交变电压的频率为550 Hz
C.副线圈中电流的最大值为11 A
D.为保证电路安全工作,滑动变阻器R′的阻值不得小于1 Ω
解析 由题知变压器副线圈两端电压有效值为22 V,由原副线圈两端电压关系=可得,原线圈输入电压的有效值为242 V,故A项正确;由于原副线圈两端交流电的频率相同,故原线圈两端交变电压的频率为50 Hz,B项错;原线圈允许通过电流的最大值为1 A,根据原副线圈电流关系=可得副线圈中电流的最大值为11 A,C项正确;根据部分电路的欧姆定律可得,副线圈中滑动变阻器最小阻值为R′=-R= Ω-1 Ω=(2-1) Ω,故D项错.
答案 AC
A.电压表V1示数变小 B.电压表V2示数变大
C.电流表A1示数变大 D.电流表A2示数变大
解析 变压器的输入电压一定,则输出电压不变,电压表V1的示数不变,A选项错;当入射光增强时,光敏电阻R3的阻值迅速减小,变压器的负载总阻值减小,则由P出==IR总知,变压器的输出功率增加了,电流表A2的示数变大了,D选项对;再由P入=UI1=P出知,电流表A1的示数变大,C选项对;变压器的输出电压不变,而R1两端的电压增加了,则电压表V2的示数变小,B选项错.
答案 CD
图10-2-29
A.发电机产生交流电的频率为0.5 Hz
B.降压变压器的副线圈两端电压的瞬时值表达式u=220sin 100πt V
C.通过R0电流的最大值为20 A
D.输电线损失的功率为 W
解析 变压器不改变交流电的频率,由图乙可知交流电的频率f= Hz=50 Hz,A错误;由图乙知降压变压器的副线圈两端电压的瞬时值表达式u=220sin 100πt V,B正确;通过R0电流的最大值Im== A=10 A,有效值I==10 A,C错误;根据变压器电流比关系可知通过输电线的电流为I3=I= A,输电线损失的功率为P=Ir= W,D正确.
答案 BD
图10-2-30
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=500sin (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=NBSωsinωt=500sin (200t) V,B选项正确;变压器原、副线圈匝数之比===,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=5 000 W,D选项错误.
答案 B
图10-2-31
A.S接b时,电压表示数为
B.S接c时,电压表示数为
C.S接c时,滑动触头P向下移动,变压器输入功率变大
D.S接c时,滑动触头P向上移动,变压器输入电流变大
解析 S接b时,副线圈属于双线绕法,不论原线圈中交流电源如何变化,副线圈中都不会产生感应电动势,所以电压表示数为零,选项A错误;S接c时,根据理想变压器的电压比关系U1∶n1=U2∶n2,且U1=,解得U2=,选项B正确;S接c时,滑动触头P向下移动,连入电路的有效电阻增大,P入=P出=减小,选项C错误;滑动触头P向上移动,连入电路的有效电阻减小,副线圈中的电流I2=增大,因U2I2=U1I1,所以变压器输入电流I1变大,选项D正确.
答案 BD
(1)输电效率η和输电线的总电阻r;
(2)若想使输电效率提高到98%,又不改变输电线,那么发电站应使用多高的电压向外输电?
解析 (1)输送功率P=500 kW,一昼夜输送电能E=Pt=12 000 kW·h
输电线上损失的电能ΔE=4 800 kW·h
终点得到的电能E′=E-ΔE=7 200 kW·h,
所以输电效率η==60%
输电线上的电流I==100 A
输电线损耗功率Pr=I2r,其中Pr==200 kW
得r=20 Ω.
(2)输电线上损耗功率Pr=r∝
原来Pr=200 kW,现在要求Pr′=10 kW,
解得输电电压应调节为U′=22.4 kV.
答案 (1)60% 20 Ω (2)22.4 kV
图10-2-1
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50 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B正确;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 BC
图10-2-2
A.交流电的频率为50 Hz
B.电流表○A1 的示数为0.2 A
C.电流表○A2 的示数为 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
图10-2-3
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=500sin (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=500sin (200t) V,B选项正确;变压器原、副线圈匝数之比===,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=5 000 W,D选项错误.
答案 B
图10-2-4
A.滑动变阻器上消耗的功率为P=10I2R
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=Isin ωt
D.ab沿环转动过程中受到的最大安培力F=BIl
解析 由于电流表示数为有效值,由=可知I2=10I,故P=100I2R,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i=Icos ωt,选项C错误;导体棒中电流最大值为I,所以F=BIl,选项D正确.
答案 D
图10-2-5
A.副线圈中的电流为10 A
B.原线圈两端电压的瞬时值表达式为u1=1 000sin (100πt) V
C.原线圈输入的总功率为2 200 W
D.降压变压器的匝数比为n1∶n2=40∶9
解析 每盏灯泡正常发光时的电流I0== A,灯泡正常发光时,副线圈电流I2=NI0=10 A,A项正确;根据图象,原线圈两端电压的瞬时值表达式为u1=1 414sin (100πt) V,B项错误;照明电路连接导线损失的功率为50 W,所以原线圈输入的总功率为2 250 W,C项错误;副线圈两端电压U2=U0+I2R=225 V,所以===,D项正确.
答案 AD
图10-2-6
A.只将Q向下移动时,灯泡的亮度变大
B.只将Q向下移动时,电流表的读数变大
C.只将P沿顺时针方向移动时,电流表的读数变大
D.只提高输入端的电压U时,电流表的读数变大
解析 将Q向下移动时,R阻值增大.电路中电阻增大,电流减小,故B项错误;由于副线圈上电压不变,电灯两端的电压不变,功率不变,亮度不变,故A项错.将P沿顺时针方向移动时副线圈匝数减少,电压减小,电流减小,故C项错.提高输入端的电压时,副线圈上电压增大,电流增大,故D项正确.(自耦变压器模型)
答案 D
图10-2-7
A.当单刀双掷开关与a连接时,电压表的示数为22 V
B.当t= s时,c、d间的电压瞬时值为110 V
C.单刀双掷开关与a连接,在滑动变阻器触头P向上移动的过程中,电压表和电流表的示数均变小
D.当单刀双掷开关由a扳向b时,电压表和电流表的示数均变小
解析 当单刀双掷开关与a连接时,理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1,副线圈输出电压为22 V,电压表的示数为22 V,选项A正确;当t= s时,c、d间的电压瞬时值为u1=220sin V=220sin V=110 V,选项B错误;单刀双掷开关与a连接,在滑动变阻器触头P向上移动的过程中,电压表示数不变,电流表的示数变小,选项C错误;当单刀双掷开关由a扳向b时,理想变压器原、副线圈的匝数比为5∶1,电压表示数变为44 V,电压表和电流表的示数均变大,选项D错误.
答案 A
图10-2-8
A.电压表○V 示数为22 V
B.当传感器R2所在处出现火灾时,电压表○V 的示数减小
C.当传感器R2所在处出现火灾时,电流表○A 的示数减小
D.当传感器R2所在处出现火灾时,电阻R1的功率变小
解析 本题考查交变电流和变压器原理.由图象可知交变电流的电压有效值为220 V,因为原副线圈的匝数比为10∶1,故变压器副线圈的输出电压为22 V,而电压表测的是R2两端的电压,所以小于22 V,故A错误;当传感器R2处出现火灾时,热敏电阻R2的阻值随温度升高而减小,变压器的输出电压不变,热敏电阻与定值电阻R1分压,故R2的分压减小,电压表示数变小,B正确;R2减小时,变压器的负载电阻减小,电流增大,则原线圈的电流也增大,所以电流表的示数增大,C错误;由于负载电路的电流增大,电阻R1消耗的功率也增大,故D也错误.
答案 B
图10-2-9
A.a是升压变压器,b是降压变压器
B.a是降压变压器,b是升压变压器
C.a的输出电压等于b的输入电压
D.a的输出电压等于输电线上损失的电压
解析 远距离输电先升压,再降压,选项A正确而B错误;由电线有电压损失,故a的输出电压等于b的输入电压与损失的电压之和,选项C、D均错.
答案 A
图10-2-10
A.增加输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失
B.高压输电是通过减小输电电流来减小电路的发热损耗的
C.在输送电压一定时,输送的电功率越大,输电过程中的电能损失越小
D.高压输电必须综合考虑各种因素,不一定是电压越高越好
解析 依据输电原理,电路中的功率损耗ΔP=I2R线,而R线=ρ,增大输电线的横截面积,可减小输电线的电阻,则能够减小输电线上的功率损耗,A项正确;由P=UI来看在输送功率一定的情况下,输送电压U越大,则输电电流越小,则功率损耗越小,B项正确;若输电电压一定,输送功率越大,则电流I越大,电路中损耗的电功率越大,C项错误;输电电压并不是电压越高越好,因为电压越高,对于安全和技术的要求越高,D项正确.
答案 ABD
图10-2-11
A.通过R0电流的有效值是20 A
B.降压变压器T2原、副线圈的电压比为4∶1
C.升压变压器T1的输出电压等于降压变压器T2的输入电压
D.升压变压器T1的输出功率大于降压变压器T2的输入功率
解析 降压变压器副线圈两端交变电压有效值为220 V,负载电阻为11 Ω,所以通过R0电流的有效值是20 A,选项A正确;降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为4∶1,所以降压变压器T2原、副线圈的电压比为4∶1,选项B正确;升压变压器T1的输出电压等于降压变压器T2的输入电压加上输电线上损失的电压,选项C错误;升压变压器T1的输出功率等于降压变压器T2的输入功率加上输电线上的功率,选项D正确.
答案 ABD
图10-2-12
(1)请写出原线圈输入电压瞬时值uab的表达式;
(2)求只在ce间接400 Ω电阻时,原线圈中的电流I1;
(3)求ce和de间线圈的匝数比.
解析 (1)由题图乙知ω=200π rad/s,
电压瞬时值uab=400sin(200 πt)V.
(2)电压有效值U1=200 V,
理想变压器P1=P2,
原线圈中的电流I1=,
解得I1≈0.28 A.
(3)设ab间匝数为n1,则=,
同理=,
由题意知=,
解得= ,
代入数据得=.
答案 (1)u=400sin(200πt)V
(2)0.28 A或 A
(3)
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