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文档简介
1、导航卷九 恒定电流 交变电流 变压器满分:60分时间:45分钟一、单项选择题(本题共9小题,每小题4分,共36分。每小题只有一个选项符合题意。)1(2015·江苏单科,1)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()A200 B400 C1 600 D3 2002(2014·江苏单科,3)远距离输电的原理图如图所示,升压变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2,电压分别为U1、U2,电流分别为I1、I2,输电线上的电阻为R。变压器为理想变压器,则下列关系式中正确的是()A. BI2CI1
2、U1IR DI1U1I2U23(2014·天津理综,2)如图所示,电路中R1、R2均为可变电阻,电源内阻不能忽略,平行板电容器C的极板水平放置。闭合电键S,电路达到稳定时,带电油滴悬浮在两板之间静止不动。如果仅改变下列某一个条件,油滴仍能静止不动的是()A增大R1的阻值 B增大R2的阻值C增大两板间的距离 D断开电键S4(2015·北京理综,19)如图所示,其中电流表A的量程为0.6A,表盘均匀划分为30个小格,每一小格表示0.02 A;R1的阻值等于电流表内阻的;R2的阻值等于电流表内阻的2倍。若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值,则下列分析正确的是()A将接线
3、柱1、2接入电路时,每一小格表示0.04 AB将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.02 AC将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.06 AD将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.01 A5(2015·四川理综,4)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e0 B峰值是2e0C有效值是Ne0 D有效值是Ne06(2015·新课标全国卷,16)一理想变压器的原、副线圈的匝
4、数比为31,在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻,原线圈一侧接在电压为220 V的正弦交流电源上,如图所示。设副线圈回路中电阻两端的电压为U,原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k,则()AU66 V,k BU22 V,kCU66 V,k DU22 V,k7(2015·广东理综,15)如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128(201
5、5·安徽理综,16)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0.8 A,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9(2015·福建理综,15)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uUmsin 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
6、虑其它因素的影响,则输电线上损失的电功率为()A() B()C4()2()2r D4()2()2r二、多项选择题(本题共6小题,每小题4分,共计24分。每小题有多个选项符合题意。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,错选或不答的得0分。)10(2014·天津理综,7)如图甲所示,在匀强磁场中,一矩形金属线圈两次分别以不同的转速,绕与磁感线垂直的轴匀速转动,产生的交变电动势图象如图乙中曲线a,b所示,则()A两次t0时刻线圈平面均与中性面重合B曲线a、b对应的线圈转速之比为23C曲线a表示的交变电动势频率为25 HzD曲线b表示的交变电动势有效值为10 V11(2014·广东
7、理综,19)如图所示的电路中,P为滑动变阻器的滑片,保持理想变压器的输入电压U1不变,闭合电键S,下列说法正确的是()AP向下滑动时,灯L变亮BP向下滑动时,变压器的输出电压不变CP向上滑动时,变压器的输入电流变小DP向上滑动时,变压器的输出功率变大12(2014·山东理综,17)如图,将额定电压为60 V的用电器,通过一理想变压器接在正弦交变电源上闭合开关S后,用电器正常工作,交流电压表和交流电流表(均为理想电表)的示数分别为220 V和2.2 A。以下判断正确的是()A变压器输入功率为484 WB通过原线圈的电流的有效值为0.6 AC通过副线圈的电流的最大值为2.2 AD变压器原
8、、副线圈匝数比n1n211313(2014·新课标全国卷,21)如图,一理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2。原线圈通过一理想电流表接正弦交流电源,一个二极管和阻值为R的负载电阻串联后接到副线圈的两端。假设该二极管的正向电阻为零,反向电阻为无穷大。用交流电压表测得a、b端和c、d端的电压分别为Uab和Ucd,则()AUabUcdn1n2B增大负载电阻的阻值R,电流表的读数变小C负载电阻的阻值越小,cd间的电压Ucd越大D将二极管短路,电流表的读数加倍14(2015·天津理综,6)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
9、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15(2015·海南单科,10)如图,一理想变压器原、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5.0
10、 V,则()A此时原线圈两端电压的最大值约为34 VB此时原线圈两端电压的最大值约为24 VC原线圈两端原来的电压有效值约为68 VD原线圈两端原来的电压有效值约为48 V导航卷九恒定电流交变电流变压器1B根据变压器的变压规律得,n2n1×800400匝,选项B正确。2D由于理想变压器的电流比与匝数比成反比,即,A错;由于R两端的电压不等于U2,故B错;由能量关系可得U1I1IRP用,故C错;由功率关系,P入P出可得I1U1I2U2,D项正确。3B设油滴质量为m,电荷量为q,两板间距离为d,当其静止时,有qqmg;由题图知,增大R1,UR1增大,油滴将向上运动;增大R2,油滴受力不变
11、,仍保持静止;由E知,增大d,U不变时,E减小,油滴将向下运动;断开电键S,电容器将通过R1、R2放电,两板间场强变小,油滴将向下运动,故只有B项正确。4C当接线柱1、2接入电路时,R1与电流表并联,由于R1,可知流过R1的电流为流过电流表电流的2倍,所以1、2接线柱间的电流为通过电流表电流的3倍,所以每一小格是原来的3倍,即为0.06 A,所以A、B错误;当接线柱1、3接入电路时,电流表与R1并联,然后再与R2串联,串联电阻对电流无影响,与1、2接入电路的效果一样,所以每一小格表示0.06 A,C正确,D错误。5D矩形线圈ab边和cd边产生的感应电动势的最大值都为e0,所以发电机的电动势峰值
12、为2Ne0,A、B错误;由于不计线圈的电阻,所以电机的输出电压峰值为2Ne0,故有效值为Ne0,故D正确。6A原、副线圈电压比等于匝数比,根据副线圈负载电阻的电压U,可知副线圈电压为U,原线圈电压为3U,副线圈电流I2,根据得原线圈电流I1,那么原线圈输入电压220 V3U×R,整理可得U66 V;原、副线圈电阻消耗的功率根据PI2R,电阻相等,I1I213,可得功率之比为P1P219,即k。根据以上分析可知选项A正确。7C在输入电压U1和原线圈匝数n1不变的情况下,使输出电压U2有效值由220 V降至110 V,由知,副线圈接入匝数应该减为原来的一半,故副线圈的接入匝数之比为21,
13、故C正确;副线圈电压减半,电阻不变,电流也随之减半,所以电流之比为21,故A错误;由PUI知,输出功率之比为41,故B错误;副线圈输出功率等于原线圈输入功率,所以原线圈输入功率之比为41,故D错误。8D由于a、b接在电压有效值不变的交流电源两端,故电压表V1示数不变,选项A错误;由理想变压器原理公式且U1、n1、n2不变,则U2不变,即V2的示数不变,V3的示数U3U2I2R0应减小,故选项B错误;由公式得:4,则n1n2,该变压器起降压作用,故C错误;又I2,I2增大,R应减小,故滑片应沿cd方向滑动,故D正确。9C原线圈电压的有效值:U1,根据可求:U2 ,又因为是理想变压器,所以T的副线
14、圈的输出功率等于原线圈的输入功率P,所以输电线上的电流I,输电线上损失的电功率为PI22r4r,所以C正确,A、B、D错误。10AC线圈位于中性面时,磁通量最大、电动势为零,结合et图知,A正确;转速之比等于周期的反比,故该比值为32,B错;频率为周期的倒数,a的周期为0.04 s,频率为25 Hz,C对;正弦交流电动势的有效值为E,已知EaV,且ba,故可知Eb× V V,D错。11BD由于理想变压器输入电压不变,据公式,则副线圈电压U2不变,滑片P滑动时,对灯泡电压没有影响,故灯泡亮度不变,则A错误;滑片P下滑,电阻变大,但副线圈电压由原线圈电压决定,则副线圈电压不变,故B正确;
15、滑片P上滑,电阻减小,电流I2增大,据则原线圈输入电流I1也增大,故C错误;此时变压器输出功率P2U2I2将变大,故D正确。12BD用电器正常工作,则知变压器输出电压U260 V,理想变压器输入功率等于输出功率,则P1P2U2I260×2.2 W132 W,故A错误;通过原线圈的电流为I1 A0.6 A,故B正确;通过副线圈的电流最大值为I2m2.2× A3.1 A,故C错误;变压器原、副线圈匝数比为,故D正确。13BD若变压器初级电压为Uab,则次级电压为U2Uab;由于二极管的单向导电性使得副线圈中的反向电流为零,由有效值的定义可得T·解得UcdU2,故,选项
16、A错误;增大负载的阻值R,则变压器次级电流减小,则初级电流也减小,即电流表的读数减小,选项B正确;cd间的电压由变压器的初级电压决定,与负载电阻R的大小无关,选项C错误;若二极管短路则UcdU2Ucd,故此时R消耗的功率P为原来的2倍,则次级电流会加倍,则初级电流也加倍,选项D正确。14BCQ位置不动,副线圈电压U2不变,当P上滑时,R增大,由P可知总功率减小,原线圈电压U1不变,由PU1I1可知原线圈电流I1减小,故A错误,B正确;当P位置不动,Q上滑时,由知U2增大,同理分析原线圈电流I1增大,故C正确,D错误。15AD当负载电阻的阻值减小为R5R0时,根据串、并联电路规律,R两端电压为R0两端电压的5倍,因为电压表测量R两端的电压,所以UR0×5 V1 V,故副线圈两端电压为U26 V,根据公式可得此时原线圈两端电压的有效值为U124 V,所以此时原线圈两端电压的最大值约为24 V34 V,A正确,B错误;因为变化过程中变压器的输入电流不变,所以对于副线圈中变化前、后电流也不变,则变化后电压U2IR05IR06IR0,变化前,U2IR011IR012IR0,所以U22U212 V,根据公式可得原线圈两端原来的电压有效值约为48 V,D正确,C错误。1直流电路动态分析方法(1)程序法:基本思路是“部分整体部分”。(2)结论法:“并
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