重難點(diǎn)18變壓器及遠(yuǎn)距離輸送電能

1．如圖所示的理想變壓器電路中，變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為1∶2，在a、b端輸入正弦交流電壓U，甲、乙、丙三個(gè)燈泡均能正常發(fā)光，且三個(gè)燈泡的額定功率相等，則下列說法正確的是（　　）

A．乙燈泡的額定電流最大 B．甲燈泡的額定電壓為

U
C．丙燈泡的電阻最小 D．乙燈泡的額定電壓最小
2．如圖所示，為一交變電流隨時(shí)間變化的圖像，此交流電的有效值是（　　）

A．5A B．

C．

D．

3．交流發(fā)電機(jī)輸出電壓隨時(shí)間的變化圖像如圖甲所示，發(fā)電機(jī)輸出端與理想變壓器原線圈相連，變壓器與用電器電路如圖乙所示。已知電流表、電壓表均為理想電表，通過滑動(dòng)觸頭Q可以調(diào)節(jié)副線圈的匝數(shù)，則下列說法正確的是（　　）

A．發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速為100π 轉(zhuǎn)/秒
B．在t=0.005s時(shí)，電壓表的示數(shù)為

C．僅將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向下滑動(dòng)，定值電阻R₀的功率減小。
D．僅將滑動(dòng)觸頭Q向上滑動(dòng)，電流表的示數(shù)變大
4．如圖所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為4︰1，燈泡a和b額定電壓相同，當(dāng)原線圈輸入u=220

sin10πt（V）的交變電壓時(shí)，兩燈泡均能正常發(fā)光，且滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)過程中燈泡不會(huì)被燒壞，下列說法正確的是（　　）

A．燈泡的額定電壓是44V
B．副線圈中交變電流的頻率為12.5Hz
C．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向下滑動(dòng)時(shí)，燈泡a變暗
D．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向下滑動(dòng)時(shí)，變壓器輸入功率變小
5．如圖所示，穩(wěn)壓交流電源通過理想變壓器給電路供電，三個(gè)小燈泡均能正常發(fā)光，已知三個(gè)小燈泡的額定電壓均為

，電阻均為R，則通過電源的電流為（　　）

A．

B．

C．

D．

6．含有理想變壓器的電路如圖甲所示，變壓器原、副線圈匝數(shù)之比

，電阻

，電流表、電壓表均為理想交流電表，開關(guān)S斷開，現(xiàn)給變壓器原線圈加如圖乙所示的正弦交流電壓u，則（　　）

A．流過

的電流的頻率為5Hz
B．電壓表示數(shù)為22V
C．閉合開關(guān)S，電流表示數(shù)變大，電壓表示數(shù)變小
D．閉合開關(guān)S，電流表示數(shù)約為

A
7．如圖所示，邊長為L、匝數(shù)為N，電阻不計(jì)的正方形線圈abcd在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以角速度

繞轉(zhuǎn)軸

勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，軸

垂直于磁感線且位于線圈平面內(nèi)，在線外接一含有理想變壓器的電路，變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為

和

，保持線圈以恒定角速度

轉(zhuǎn)動(dòng)，下列判斷正確的是（　　）

A．交流電壓表

的示數(shù)等于

B．在圖示位置時(shí)線框ab邊的電流方向是由a指向b
C．當(dāng)滑片P下滑時(shí)電壓表

，和

的示數(shù)比值不變
D．在圖示位置時(shí)線圈中磁通量為零，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最小
8．理想變壓器原線圈a的匝數(shù)n₁＝800匝，副線圈b的匝數(shù)n₂＝200匝，原線圈接在u=220

·sin（314t） V的交流電源上，副線圈中“12 V，6 W”的燈泡L恰好正常發(fā)光，電阻R₂＝16Ω，電壓表V為理想電表。則下列推斷正確的是（　　）

A．電阻R₁的阻值為100Ω
B．R₂消耗的功率為8W
C．電壓表V的示數(shù)為20V
D．穿過鐵芯的磁通量的變化率最大為10Wb/s
9．如圖所示，某小型水電站發(fā)電機(jī)的輸出功率

，發(fā)電機(jī)的電壓

，經(jīng)變壓器升壓后向遠(yuǎn)處輸電，輸電線總電阻

，在用戶端用降壓變壓器把電壓降為

。已知輸電線上損失的功率

，假設(shè)兩個(gè)變壓器均是理想變壓器，下列說法正確的是（　　）

A．發(fā)電機(jī)輸出的電流

B．輸電線上的電流

C．降壓變壓器的匝數(shù)比

D．用戶得到的電流

10．如圖所示，電阻為r的線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值表達(dá)式為

的交流電，把該交流電接在理想變壓器原線圈的

、

兩端，變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為

，電壓表和電流表均為理想電表，

為定值電阻，阻值為R，

為可變電阻，當(dāng)其阻值為R時(shí)，電壓表

的讀數(shù)為10V，若

的阻值變?yōu)?img alt="eqId8b3e0287a8fe411b8a88fb8d015119e3" height="41" src="file:///C:\Users\user\AppData\Local\Temp\msohtmlclip1\01\clip_image094.gif" width="27" />，則電壓表

的讀數(shù)為（　　）

A．210V B．200V C．198V D．110V
11．電阻R₁、R₂與交流電源按照?qǐng)D甲所示方式連接，R₁=10 Ω，R₂=20 Ω。合上開關(guān)S后，通過電阻R₂的正弦式交變電流i隨時(shí)間t變化的情況如圖乙所示。則（　　）

A．通過R₁的電流有效值是1.2 A
B．R₁兩端的電壓有效值是6 V
C．通過R₂的電流有效值是1.2

A
D．R₂兩端的電壓最大值是6

V
12．如圖所示，一個(gè)小型水電站，其交流發(fā)電機(jī)的輸出電壓U₁一定，通過理想升壓變壓器T₁和理想降壓變壓器T₂向遠(yuǎn)處用戶供電，輸電線的總電阻為R。T₁的輸入電壓和輸入功率分別為U₁和P₁，它的輸出電壓和輸出功率分別為U₂和P₂，T₂的輸入電壓和輸入功率分別為U₃和P₃，它的輸出電壓和輸出功率分別為U₄和P₄。下列說法正確的是（　　）

A．當(dāng)用戶的用電器增多時(shí)，U₂減小，U₄變大
B．當(dāng)用戶的用電器增多時(shí)，P₁變大，P₃減小
C．輸電線上損失的功率ΔP＝

D．要減小線路的損耗，應(yīng)增大升壓變壓器的匝數(shù)比

，同時(shí)應(yīng)增大降壓變壓器的匝數(shù)比

13．如圖所示，理想變壓器三個(gè)線圈的匝數(shù)比n₁∶n₂∶n₃=10∶5∶1，其中匝數(shù)為n₁的原線圈接到220V的交流電源上，匝數(shù)為n₂和n₃的兩個(gè)副線圈分別與電阻R₂、R₃組成閉合回路。已知通過電阻R₃的電流I₃=2A，電阻R₂=110Ω，則通過電阻R₂的電流I₂和通過原線圈的電流I₁分別是（　　）

A．10A，12A B．10A，20A
C．1A，0.7A D．1A，3A
14．如圖所示，理想變壓器原線圈輸入電壓

，通過單刀雙擲開關(guān)

可改變變壓器原線圈的匝數(shù)，電路中

、

為定值電阻，

是滑動(dòng)變阻器，V是理想交流電壓表，示數(shù)用

表示，A是理想交流電流表，示數(shù)用I表示，下列說法正確的是（　　）

A．

表示電流的瞬時(shí)值，

表示電壓的最大值
B．若將滑片P向上滑動(dòng)，變壓器輸入功率變大
C．若閉合開關(guān)

，則

不變，

變大
D．若將原線圈開關(guān)

由1擲向2，則

、

都變大
15．用

和

兩種電壓來輸電，若輸送的電功率、輸電導(dǎo)線的長度和電阻率相同，關(guān)于輸電線上的功率損失判斷正確的是（　　）
A．導(dǎo)線橫截面積相同，輸送端不用升壓變壓器時(shí)，功率損失之比

B．導(dǎo)線橫截面積相同，

電壓輸送端使用

升壓變壓器時(shí)，功率損失之比

C．輸送端不用升壓變壓器時(shí)，若功率損失相同，橫截面積之比

D．

電壓輸送端使用

升壓變壓器時(shí)，若功率損失相同，橫截面積之比

16．在探究變壓器的兩個(gè)線圈的電壓關(guān)系時(shí)，某同學(xué)自己統(tǒng)制了兩個(gè)線圈套在可拆變壓器的鐵芯上，如圖所示。線圈a作為原線圈連接到學(xué)生電源的交流輸出端，線圈b接小燈泡，他所用的線圈電阻忽略不計(jì)。當(dāng)閉合學(xué)生電源的開關(guān)時(shí)，他發(fā)現(xiàn)電源過載（電流過大，超過學(xué)生電源允許的最大值）。如果僅從解決電源過載問題的角度考慮，下列采取的措施中，最可能有效的是（　　）

A．增大電源電壓 B．適當(dāng)減少原線圈a的匝數(shù)
C．換一個(gè)電阻更大的燈泡 D．將線圈a改接在學(xué)生電源直流輸出端
17．如圖所示，理想變壓器的原線圈接在

的交流電源上，副線圈接有R=55 Ω的負(fù)載電阻，原、副線圈匝數(shù)之比為2：1，電流表、電壓表均為理想電表。下列說法正確的是（　　）

A．原線圈的輸入功率為220

W B．電流表的讀數(shù)為1 A
C．電壓表的讀數(shù)為110

V D．副線圈輸出交流電的周期為50 s
18．如圖甲所示，手搖發(fā)電機(jī)在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，外接一電阻R和一個(gè)理想交流電流表。已知線圈的匝數(shù)為n，角速度為ω，面積為S，總電阻為r。線圈轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)間t變化的圖像如圖乙所示，下列說法正確的是（　　）

A．在t₂~t₄時(shí)間內(nèi)，穿過線圈平面的磁通量的變化量為2nBS
B．在t₃~t₄時(shí)間內(nèi)，通過電阻R的電荷量為

C．在t₃時(shí)刻穿過線圈平面的磁通量的變化率為BSω
D．在t₃時(shí)刻電流表的示數(shù)為

19．一電阻不計(jì)的矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸作勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生正弦式交變電流，其電動(dòng)勢(shì)的變化規(guī)律如圖甲中的線a所示，用此線圈給圖乙電路供電，發(fā)現(xiàn)三個(gè)完全相同的燈泡亮度均相同。當(dāng)調(diào)整線圈轉(zhuǎn)速后，電動(dòng)勢(shì)的變化規(guī)律如圖甲中的線b所示，以下說法正確的是（　　）

A．曲線a、b對(duì)應(yīng)的線圈轉(zhuǎn)動(dòng)角速度之比為2：3
B．

時(shí)刻，線圈平面恰好與磁場(chǎng)方向平行
C．轉(zhuǎn)速調(diào)整后，燈泡

的亮度變暗
D．轉(zhuǎn)速調(diào)整后，線圈電動(dòng)勢(shì)的有效值變?yōu)?0V
20．一自耦變壓器如圖所示，環(huán)形鐵芯上只繞有一個(gè)線圈，將其接在a、b間作為原線圈。通過滑動(dòng)觸頭取該線圈的一部分，接在c、d間作為副線圈。在a、b間接電壓為U₁的交變電流，其瞬時(shí)值表達(dá)式為u＝2202sin50πt(V)，c、d間的輸出電壓為U₂，在將滑動(dòng)觸頭從M點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)到N點(diǎn)的過程中，下列說法正確的是（　　）

A．U₁=110V
B．U₂>U₁
C．U₂逐漸減小
D．c、d間輸出交流電的頻率為50H_Z
21．圖甲是某燃?xì)庠铧c(diǎn)火裝置的原理圖。轉(zhuǎn)換器將直流電壓轉(zhuǎn)換為圖乙所示的正弦交流電壓，并加在一理想變壓器的原線圈上，電壓表為交流電表。當(dāng)變壓器副線圈電壓值大于

時(shí)，就會(huì)在鋼針和金屬板間引發(fā)電火花進(jìn)而點(diǎn)燃?xì)怏w。則下列說法正確的是（　　）

A．開關(guān)閉合后，電壓表示數(shù)為

B．轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的交流電在

時(shí)間內(nèi)電流變化5次
C．若原、副線圈匝數(shù)比至少滿足

才能使鋼針放電
D．若原、副線圈匝數(shù)比為

，在一個(gè)周期內(nèi)鋼針放電時(shí)間為

22．如圖所示為某實(shí)驗(yàn)室研究遠(yuǎn)距離輸電的模擬裝置。理想變壓器的匝數(shù)比

，交變電源的電動(dòng)勢(shì)

，r為輸電線的電阻，則（）

A．閉合開關(guān)后，燈泡兩端的電壓為50V
B．閉合開關(guān)后，通過燈泡電流的頻率為10Hz
C．依次閉合開關(guān)S₁、S₂、S₃，在此過程中燈泡L₁越來越亮
D．依次閉合開關(guān)S₁、S₂、S₃，輸電線消耗的電功率越來越大
23．在圖甲所示的理想變壓器a、b端加圖乙所示的交變電壓。已知變壓器原副線圈的匝數(shù)比為4∶1，R_t為熱敏電阻（溫度升高時(shí)，其電阻減小），R₁、R₂為定值電阻，電壓表和電流表均為理想電表。下列判斷正確的是（　　）

A．電壓表V₁的示數(shù)為22V
B．若將圖乙的交變電壓加在電容器上，則對(duì)此電容器的耐壓值要求是大于或等于22 V
C．R_t處溫度升高時(shí)，電壓表V₂和電流表A的示數(shù)均減小
D．R_t處溫度升高時(shí)，變壓器的輸入功率變大
24．一個(gè)含有理想變壓器的電路如圖所示，燈泡

、

的規(guī)格均為“

，

”，R為定值電阻，V為理想交流電壓表，a、b端接正弦交流電壓源，

端輸入電壓隨時(shí)間的變化關(guān)系為

。當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，各燈泡均正常發(fā)光，則（　　）

A．電壓表的示數(shù)為

B．變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1∶2
C．定值電阻的阻值為

D．變壓器的輸入功率約為

25．某興趣小組用實(shí)驗(yàn)室的手搖發(fā)電機(jī)和理想變壓器給一個(gè)燈泡供電，如圖，已知矩形線框面積為

，匝數(shù)為

，總電阻為

，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為

的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以轉(zhuǎn)速

勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電壓表示數(shù)為

，燈泡（額定電流為

，電阻恒為

）恰能正常發(fā)光，則（電表均為理想電表）（　　）

A．在圖示位置時(shí)，發(fā)電機(jī)輸出電壓的瞬時(shí)值恰為零
B．若線框以轉(zhuǎn)速

勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，電壓表示數(shù)

C．發(fā)電機(jī)正常工作時(shí)，若斷開變壓器所有負(fù)載，則電壓表示數(shù)將變?yōu)榱?span style="display:none">vHW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
D．線框從圖示位置轉(zhuǎn)過

的過程中流過線框橫截面的電荷量

26．如圖所示為遠(yuǎn)距離輸電示意圖，其中T₁、T₂為理想變壓器，r是輸電電阻，燈L₁、L₂相同且阻值不變，現(xiàn)保持變壓器T₁的輸入電壓不變，滑片P位置不變，當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，燈L₁正常發(fā)光，則（　　）

A．僅閉合S，燈L₁會(huì)變亮
B．僅閉合S，r消耗的功率會(huì)變大
C．僅將滑片P下移，r消耗的功率會(huì)變小
D．僅將滑片P上移，電流表示數(shù)會(huì)變小
27．一理想變壓器的原線圈連接一只交流電流表，副線圈接入電路的匝數(shù)可以通過滑動(dòng)觸頭調(diào)節(jié)，如圖所示，在副線圈兩輸出端連接了定值電阻R₀和滑動(dòng)變阻器R，在原線圈上加一電壓為U的交流電，則（　　）

A．保持Q位置不動(dòng)，將P向上滑動(dòng)時(shí)，電流表的讀數(shù)變大
B．保持Q位置不動(dòng)，將P向上滑動(dòng)時(shí)，電流表的讀數(shù)變小
C．保持P位置不動(dòng)，將Q向上滑動(dòng)時(shí)，電流表的讀數(shù)變大
D．保持P位置不動(dòng)，將Q向上滑動(dòng)時(shí)，電流表的讀數(shù)變小
28．小型水力發(fā)電站的發(fā)電機(jī)有穩(wěn)定的輸出電壓，該電壓先通過發(fā)電站附近的升壓變壓器升壓，然后通過輸電線路把電能輸送到遠(yuǎn)處用戶附近的降壓變壓器，經(jīng)降壓變壓器降低電壓后再輸送至各用戶，如圖所示。設(shè)變壓器都是理想變壓器，那么在用電高峰期，隨著用電器增多，用戶消耗的電功率增加，下列說法正確的是（　　）

A．發(fā)電機(jī)的輸出電流變小
B．高壓輸電線路的功率損失變大
C．降壓變壓器副線圈兩端的電壓變小
D．升壓變壓器副線圈兩端的電壓變大
29．如圖所示，50匝矩形閉合導(dǎo)線框ABCD處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小

的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框面積

，線框電阻不計(jì)。線框繞垂直于磁場(chǎng)的軸

以角速度

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“220V、60W”燈泡，且燈泡正常發(fā)光，熔斷器允許通過的最大電流為10A，下列說法正確的是（　　）

A．線框中產(chǎn)生交變電壓的有效值為250V B．中性面位置穿過線框的磁通量為零
C．變壓器原，副線圈匝數(shù)之比為25：22 D．允許變壓器輸出的最大功率為2200W
30．利用太陽能電池這個(gè)能量轉(zhuǎn)換器件將太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿南到y(tǒng)又稱光伏發(fā)電系統(tǒng)。有一臺(tái)內(nèi)阻為1Ω的太陽能發(fā)電機(jī)，供給一個(gè)學(xué)校照明用電。如圖所示，升壓變壓器匝數(shù)比為1∶4，降壓變壓器匝數(shù)比為4∶1，輸電線的總電阻R=4Ω，全校共22個(gè)班，每班有“220V　40W”燈6盞，若全部電燈正常發(fā)光，求：
(1)發(fā)電機(jī)輸出功率；
(2)輸電線路的效率；
(3)發(fā)電機(jī)電動(dòng)勢(shì)的有效值。

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