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1、（ 本栏目内容，在学生用书中以活页形式分册装订！ ）、选择题1 如下图所示，理想变压器的 a、b端加上一交流电压（电压有效值保持不变），副线圈c、d 端所接灯泡L恰好正常发光此时滑动变阻器的滑片 P位于图示位置现将滑片下移（导线电阻不计），则以下说法中正确的是（）LjpjlA. 灯仍能正常发光，原线圈输入电流变小B. 灯不能正常发光，原线圈输入功率变大C. 灯不能正常发光，原线圈输入电压变大D. 灯仍能正常发光，原线圈输入功率不变 解析： 因为副线圈两端的电压没发生变化，所以灯仍能正常发光当滑片下移时，由于滑 动变阻器的电阻增大，所以副线圈中的电流减小，原线圈中输入的电流也变小，且输入的功 率
2、变小，A正确.答案：A2如下图所示为远距离高压输电的示意图关于远距离输电，下列表述不正确的是（）斯-lx mJA. 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少电路的发热损耗的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： 根据P= I2R可知，在电流I 一定的情况下，减小电阻R可以减少电路上的电能损失，而R=P £，所以增大输电线横截面积s有利于减少输电过程中的电能损失，A对；由公式PP'2=I2R可得，若设输送的电功率为 P',则P= u
3、yR，可见，在输送电压 U一定时，输送的电 功率P'越大，输电过程中的电能损失越大，C错误.答案： C3. 如下图所示为理想变压器原线圈所接交流电压的波形，原、副线圈匝数比n1 : n2= 10 : 1,串联在原线圈电路中电流表的示数为1A，下列说法中错误的是（）2002tf/VK徑*0.01-20072A. 副线圈交流电的表达式u = 200 2sin（100 n t）B. 变压器的输出功率为 200 WC. 变压器输出端的交流电的频率为50 HzJQD. 穿过变压器铁芯的磁通量变化率的最大值为-n2- Wb/s解析：由图象可知，A是原线圈中的电压的表达式，A错；原线圈中电压的有效值
4、为 200 V,电流表示数为1 A，则变压器的输入功率为N UI = 200 W,由能量守恒知 B对；图象中的周 Um1 Um2期为0.02 s ,则交流电的频率为50 Hz , C对；由E= 丁可推出苛=市（或隹），D对.答案： A4. （2011 东北三省四市联考 ）一理想自耦变压器的原线圈接有正弦交变 电压，其最大值保持不变，副线圈接有可调电阻 R,触头P与线圈始终接触良好，下列判断正确的是 （）A. 若通过电路中 A C两处的电流分别为IA、IC则IA>ICB. 若仅将触头P向A端滑动，则电阻 R消耗的电功率增大C. 若仅使电阻 R增大，则原线圈的输入电功率增大D. 若在使电阻
5、R增大的同时，将触头 P向A端滑动，则通过 A处的电流一定增大解析：自耦变压器是指它的绕组是初级和次级在同一绕组上的变压器.通过改变初、次级的线圈匝数比的关系来改变初、次级线圈两端电压，实现电压的变换原、副线圈两端电压与其匝数成正比理想自耦变压器的原线圈接有正弦交变电压，若仅将触头P向A端滑动,电阻R两端的电压增大，则电阻R消耗的电功率增大，选项B正确.答案： B5. （2011 临沂模考）随着社会经济的发展，人们对能源的需求也日益扩大，节能变得越来越 重要.某发电厂采用升压变压器向某一特定用户供电，用户通过降压变压器用电，若发电厂P0,用户的用电器正（ ）输出电压为U1，输电导线总电阻为 R
6、,在某一时段用户需求的电功率为 常工作的电压为 U2.在满足用户正常用电的情况下，下列说法正确的是A.输电线上损耗的功率为P0R"U2B.输电线上损耗的功率为P0RU2C. 若要减少输电线上损耗的功率可以采用更高的电压输电D. 采用更高的电压输电会降低输电的效率P2R解析：设发电厂输出功率为 P,则输电线上损耗的功率 p= p- P0，A p= |2R =迈，A B项错误；采用更高的电压输电，可以减小导线上的电流，故可以减少输电线上损耗的功率，C项正确；采用更高的电压输电，输电线上损耗的功率减少，则发电厂输出的总功率减少，故可提高输电的效率，D项错误.答案： C6. （2011 湖南
7、衡阳高三联考）如右图所示，水平铜盘半径为r，置于磁感应强度为B,方向竖直向下的匀强磁场中，铜盘绕通过圆盘中心的竖 直轴以角速度3做匀速圆周运动，铜盘的边缘及中心处分别通过滑动 变阻器R1与理想变压器的原线圈相连，该理想变压器原、副线圈的匝 数比为n ： 1，变压器的副线圈与电阻为R2的负载相连，则（）A. 变压器原线圈两端的电压为Br2 3 /2B. 若R1不变时，通过负载 R2的电流强度为0C. 若R1不变时，变压器的副线圈磁通量为01d若ri变化时，通过负载r2的电流强度为通过ri电流的n解析：水平铜盘做匀速圆周运动，半径切割磁感线产生恒定的感应电动势相当于电源.当R1不变时变压器原线圈所
8、加的是恒定电压，副线圈中的磁通量一定，磁通量的变化量为零,故其输出电压为零，分析可知 A、C错，B对；当R1变化时，原线圈所加的不是交流电压，其 原、副线圈的电流关系不确定，故D错.答案： B7. （2010 海南卷改编题）如右图，一理想变压器原、副线圈匝数 之比为4 ： 1，原线圈两端接入一正弦交流电源，副线圈电路中 R 为负载电阻，交流电压表和交流电流表都是理想电表.下列结论 正确的是（）A. 若电压表读数为 6 V，则输入电压的最大值为 24 VB. 若输入电压不变，副线圈匝数增加到原来的2倍，则电流表的读数减小到原来的一半C. 若输入电压不变，负载电阻的阻值增加到原来的2倍，则输入功率
9、也增加到原来2倍2倍，则输出功率增加到原来的4倍解析：因为电压表的读数为 6 V ,则变压器的输出电压的有效值为6 V，由 U1' U2 n2，故U1D. 若保持负载电阻值不变，输入电压增加到原来的=4U2= 24 V，所以输入电压的最大值为Umr ,'2U1= 24 '2 V ,所以选项 A错误；若输入电压U2不变，副线圈匝数增加，则U2增大，由I2 = 可知，电流表示数增大，所以选项B不对；输R入电压和匝数比不变，则电压值不变，当负载电阻R变大时，则U212 = W，电流变小，故P1 =P2= U2I2，所以输入功率也减小，所以选项 C错；若负载电阻R不变，输入电压
10、变为原来的 2 倍，则输出电压也变为原来的 2倍，12 =罟则输出电流也变为原来的 2倍，故输出功率 P2=U2I2变为原来的4倍，所以选项D正确.答案： D& （2011 山东三市四县学习诊断）正弦交流电源与变压器的原线圈相连，变压器的原、副线圈匝数比为22 : 1,变压器副线圈与电阻 R、交流电压表按 如图甲所示的方式连接，R= 10 Q,交流电压表的示数是 10V 图乙是电阻R两端电压u随时间t变化的图象，则（）A. 图乙中 U0= 10 .'2 VB. R两端的电压uR随时间t变化的规律是 uR= 5 .2COS 50 n t VC. 交变电源的电压 u随时间t变化的规
11、律是u = 10._2sin 100 n t VD. 变压器原线圈中电流i随时间t变化的规律是i = 22cos 50 n t A解析：交流电压表的示数是 10 V,最大值为10 .;2，图乙中U0= 10 ；2 V,所以选项A正确,B错误；原线圈电压为 220 V,交变电源的电压 u随时间t变化的规律是u= 220 /2sin 100n t V,选项C错误；副线圈电流为 1 A，则原线圈电流为22 A，最大值为 唸 A，选项D错误. 答案： A9“512”汶川大地震 发生后，山东省某公司向灾区北川捐赠一批柴油发电机该柴油发电机说明书的部分内容如下表所示现在用一台该型号的柴油发电机给灾民临时安
12、置区供电，发电机到安置区的距离是 400 m,输电线路中的火线和零线均为 GBCZ60型单股铜导线，该型 导线单位长度的电阻为 2.5 X 10 4 Q /m.安置区家用电器的总功率为 44 kW,当这些家用电 器都正常工作时，下列说法中正确的是 （ ）型号AED6500S最大输出功率60 kW输出电压范围220 V 300 VA. 输电线路中的电流为 20 AB. 输电线路损失的电功率为8 000 WC. 发电机实际输出电压是300 VD. 如果该柴油发电机发的电是正弦交流电，则输出电压最大值是300 VP0 4 4 X 104解析： I线=I0 = U0= 一220 A = 200 a ；
13、线路损失功率 P线=12线R线=8 000 W，线路两端电压U= I线R线=40 V，所以发电机输出电压为260 V ;如果该柴油发电机发的电是正弦交流电，则输出电压最大值是260 j2 V.答案： B10. 图中为一理想变压器，其原线圈与一电压有效值不变的交流 电源相连.P为滑动头现令 P从均匀密绕的副线圈最底端开始， 沿副线圈匀速上滑，直至白炽灯泡L两端的电压等于其额定电压U2表示灯泡两端的电压，P2为止用I1表示流过原线圈的电流，I2表示流过灯泡的电流，表示灯泡消耗的电功率（这里的电流、电压均指有效值；电功率指平均值）下列4个图中,U1 n1n2U1= 知，U2= n2U1,U2随时间能
14、够正确反映相应物理量的变化趋势的是（）1二|Zr FA.B.C.D.解析： 当滑动头P匀速上滑时，副线圈匝数均匀增大，由 均匀增大，正确；由于灯泡的电阻随温度的升高而增大，所以当电压均匀增加时，由欧姆U定律 I =知灯泡中电流并非均匀增加，而是增加的越来越慢， 其I2 t图线的斜率逐渐减小，R正确；灯泡消耗的功率 N2= U2I2 , N2随时间并不是均匀增加的错误；变压器的输入功率 与输出功率相等，当灯泡功率增大时，输入功率也在增大，原线圈中电流增大，错误.所 以选项B正确.答案： B11. 如图所示，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
15、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1（电阻不计），绕与ab平行的水平轴（也是两圆环的中心轴）00以角速度 «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（）B. 变压器原线圈两端的电压U1= 10IRC. 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 = :'2lsin wtD. ab沿环转动过程中受到的最大安培力F= ,：2BIIIn2解析：由于电流表示数为有效值，由-=二可知I2 =
16、 10I，故P= 100I2R，选项A错误；变I2 n1压器原线圈两端电压为n1U1=扩 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 = ；'2Icos w t，选项C错误；导体棒中电流最大值为-'2I，所以F= ：2BII，选项 D正确.答案： D二、非选择题12. 某小型发电站的发电机输出交流电压为500 V，输出电功率为50 kW,如果用电阻为3 Q的输电线向远处用户送电，这时用户获得的电压和电功率是多少？假如，要求输电线上损失的电功率是输送功率的0.6%，则发电站要安装一个升压变压器，到达用户前再用降压变压器变为220 V
17、供用户使用，不考虑变压器的能量损失，这两个变压器原、副线圈的匝数比各是多少？解析： 用500 V电压送电时示意图如右图所示，50 kW的电功率在输电线上的电流I0 = P/U0= 50 X 103/500 A = 100 A.用户获得电压 U1= U0- I0R = (500 100X 3)V = 200 V,用户获得的功率 P1= I0U1 = 2X 104 W.改用高压输送时，示意图如下图所示，要求P损=0.6%P,艮卩P损=50X 103X 0.6% W= 300 W.输电电流 I = :P损/R = '300/3 A = 10 A. p 50 X 103发电站升压后输电电压U= p=10 V = 5 000 V ,升压变压器匝数比 n1/n 2= U0/U= 500/5 000 = 1/10 , 输电线上损失的电压U'= I R= 10X 3 V = 30 V.到达用户输入变压器电压U2= U U'= (5 000 30)V = 4 970 V ,降压变压器的匝数比n3_ U2_ 4 970n4= U3= 220497二五497 : 2答案： 220 V 2X 104 W 1 : 10