2016高考物理二轮复习第一部分专题19交变电流变压器考点强化练

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1、考点强化练19交变电流变压器一、选择题(15题为单选题，68题为多选题)1(2015四川理综)小型手摇发电机线圈共N匝，每匝可简化为矩形线圈abcd，磁极间的磁场视为匀强磁场，方向垂直于线圈中心轴OO，线圈绕OO匀速转动，如图所示矩形线圈ab边和cd边产生的感应电动势的最大值都为e0，不计线圈电阻，则发电机输出电压()A峰值是e0B峰值是2e0C有效值是Ne0D有效值是Ne0答案：D解析：A、B项，一匝线圈产生的感应电动势的峰值为ab边与cd边的峰值之和，即2e0，N匝线圈产生的感应电动势的峰值为一匝的N倍，即为2Ne0，即发动机输出电压峰值2Ne0，故A、B项错误。C、D项，该交流电压按正余

2、弦规律变化，有效值为峰值的倍，即为Ne0，故C项错误，D项正确。2(2015安徽理综)图示电路中，变压器为理想变压器，a、b接在电压有效值不变的交流电源两端，R0为定值电阻，R为滑动变阻器现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一位置，观察到电流表A1的示数增大了0.2 A，电流表A2的示数增大了0.8A，则下列说法正确的是()A电压表V1示数增大B电压表V2、V3示数均增大C该变压器起升压作用D变阻器滑片是沿cd的方向滑动答案：D解析：A、B项，原、副线圈的匝数比不变，原线圈上的电压有效值不变，则电压表V1和V2的示数保持不变。故A、B项错误。C项，变压器原、副线圈的电流之比等于原、副线圈匝数比的

3、倒数，电流表A2示数的增加值大于A1的示数增加值，说明原线圈的匝数大于副线圈的匝数，该变压器起降压作用，故C项错误。D项，电流表A1和A2的示数增大，说明副线圈上的电阻减小，则变阻器的滑片应沿由c到d的方向滑动，故D项正确。3(2015福建理综)图为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器，升压变压器T的原、副线圈匝数分别为n1、n2，在T的原线圈两端接入一电压uUm sin t的交流电源，若输送电功率为P，输电线的总电阻为2r，不考虑其它因素的影响，则输电线上损失的电功率为()A()B()C4()2()2rD4()2()2r答案：C解析：原线圈电压的有效值：U1，根据可求：U2，又因为是理想

4、变压器，所以T的副线圈的电流功率等于输入功率P，所以输电线上电流I，导线上损耗的电功率PI22r4r22，所以C正确；A、B、D错误。4(2015广东理综)图为气流加热装置的示意图，使用电阻丝加热导气管，视变压器为理想变压器，原线圈接入电压有效值恒定的交流电并保持匝数不变。调节触头P，使输出电压有效值由220 V降至110 V。调节前后()A副线圈中的电流比为12B副线圈输出功率比为21C副线圈的接入匝数比为21D原线圈输入功率比为12答案：C解析：A项，由于输出电压有效值降至原来的一半，而副线圈电路中电阻不变，由欧姆定律，副线圈中电流变为调节前的一半，前后电流比应为21，故A项错误。C项，由

5、于原线圈条件未变，调节触头P，输出电压有效值降至原来的一半，因此副线圈接入匝数变为原来的一半，故C项正确。B、D项，副线圈输出功率可表示为PI2R，由A项分析可知电流变为调节前的一半，前后功率比应为41；在理想变压器中，P入P出，所以原线圈前后功率之比也为41，故B、D项错误。综上所述，本题正确答案为C。5(2015江苏单科)一电器中的变压器可视为理想变压器，它将220 V交变电流改变为110 V。已知变压器原线圈匝数为800，则副线圈匝数为()A200B400C1600D3200答案：B解析：由理想变压器变压比等于匝数比，即，可得n2n1400，则B正确。6(2015海南单科)如图，一理想变

6、压器原、副线圈匝数之比为41，原线圈与一可变电阻串联后，接入一正弦交流电源；副线圈电路中固定电阻的阻值为R0，负载电阻的阻值R11R0，是理想电压表。现将负载电阻的阻值减小为R5R0，保持变压器输入电流不变，此时电压表的读数为5.0V，则()A此时原线圈两端电压的最大值约为34VB此时原线圈两端电压的最大值约为24VC原线圈两端原来的电压有效值约为68VD原线圈两端原来的电压有效值约为48V答案：AD解析：当电压表的读数为5.0V时，副线圈两端的电压U26.0V，根据U1U2n1n2，可得U124V，其最大值Um2434V，A对，B错。当R11R0时，由于电流没有发生变化，所以原来副线圈的电压

7、U212V，则U148V，C错，D对。7(2015天津理综)如图所示，理想变压器的原线圈连接一只理想交流电流表，副线圈匝数可以通过滑动触头Q来调节，在副线圈两端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R，P为滑动变阻器的滑动触头在原线圈上加一电压为U的正弦交流电，则()A保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表读数变大B保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表读数变小C保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表读数变大D保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表读数变小答案：BC解析：A、B项，保持Q的位置不动，则原、副线圈匝数比不变，所以副线圈两端电压不变，P向上滑动时，副线圈的电阻变大，则副线圈电流变小

8、，原线圈电流随之变小，所以电流表读数变小，故A项错误，B项正确。C、D项，保持P的位置不动，将Q向上滑动时，原、副线圈匝数比变小，则副线圈两端电压变大，副线圈电阻不变，则副线圈电流变大，原线圈电流随之变大，所以电流表读数变大，故C项正确，D项错误。综上所述，本题正确答案为BC。8(2015河北衡水中学二模)如图所示，有一矩形线圈的面积为S，匝数为N，内阻不计，绕OO轴在水平方向的磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度做匀速转动，从图示位置开始计时。矩形线圈通过滑环接一理想变压器，滑动触头P上下移动时可改变输出电压，副线圈接有可调电阻R，下列判断正确的是()A矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为

9、eNBScostB矩形线圈从图示位置经过时间内，通过电流表的电荷量为零C当P位置不动，R增大时，电压表读数也增大D当P位置向上移动，R不变时，电流表读数变大答案：AD解析：矩形线圈产生的感应电动势最大值EmNBS，由图示线圈位置可知开始计时时产生的感应电动势最大，则瞬时值表达式为eNBScost，A正确。线圈从图示位置经过时间，磁通量变化量0，由qN可知，通过电流表的电荷量不为零，B错误。电压表的示数为U1不变，C错误。由得U2，当P位置向上移动时，n1变小，则U2变大，又R不变，再由P可知副线圈消耗的功率P2变大，则可知原线圈的输入功率P1P2变大，再由I1知I1变大，电流表读数变大，D正确

10、。二、非选择题9.如图所示交流发电机矩形线圈的边长abcd0.4m，acbd0.2m，共50匝，线圈电阻r1.线圈在磁感应强度B0.2T的匀强磁场中，绕垂直磁场方向的轴以r/s的转速匀速转动，外接电阻为R9，求：(1)电压表的读数；(2)电阻R上的电功率和发电机的电功率答案：(1)101.8V(2)1152W1280W解析：(1)线圈在磁场中转动产生的感应电动势的最大值为：EmnBS500.20.20.42V160V路端电压为U，则：UIR72V101.8V(2)电阻R上的功率为P，则：PUI728W1152W发电机的电功率PEIW1280W。10如图所示，线圈面积为0.05m2，共100匝，

11、线圈总电阻为1，与外电阻R9相连。当线圈在BT的匀强磁场中绕OO以转速n300r/min匀速转动时，求：(1)若从线圈处于中性面开始计时，写出电动势的瞬时表达式；(2)两电表、的示数；(3)线圈转过s时，电动势的瞬时值；(4)线圈转过s的过程中，通过电阻R的电荷量；(5)线圈匀速转一周外力做的功。答案：(1)100sin10t(V)(2)45V(3)50V(4)C(5)100J解析：(1)因为EmNBS，2n，其中n300r/min5r/s，代入数据可得10rad/s，Em100V若从线圈处于中性面时开始计时，则eEmsint，所以电动势的瞬时表达式为：e100sin10t(V)。(2)两电表

12、的示数为交流电的有效值：I5A，URIR45V。(3)当线圈转过s时，电动势的瞬时值e100sin(10)V50V(4)线圈转过ts的过程中，通过电阻R的电荷量为：qttt，而12BS(1cos)BS，综合解得qC。(5)线圈匀速转动一周，外力做功与电流做功相等，计算电功时必须运用交流电的有效值，即WFWET100J。11发电机的端电压为220 V，输出电功率为44 kW，输电导线的电阻为0.2 ，如果用初、次级线圈匝数之比为110的升压变压器升压，经输电线路后，再用初、次级匝数比为101的降压变压器降压供给用户。(1)画出全过程的线路图；(2)求用户得到的电压和功率；(3)若不经过变压而直接

13、送到用户，求用户得到的功率和电压。答案：(1)略(2)219.6 V43.92 kW(3)36 kW180 V解析：(1)线路图如图所示：(2)升压变压器次级的输出电压U2U12200 V升压变压器次级输出电流I2I1升压变压器初级输入电流，由PU1I1得I1 A200 A所以I2 A20 A输电线路上的电压损失和功率损失分别为URI2R4 VPRIR0.08 kW加到降压变压器初级线圈上的输入电流和电压I3I220 AU3U2UR2196 V降压变压器的输出电压和电流U4U3219.6 VI4I3200 A用户得到的功率P4U4I443.92 kW(3)若不采用高压输电，线路损失电压为URI1R40 V用户得到的电压UU1UR180 V用户得到的功率为PUI136 kW。