高二物理试卷第5章第四节变压器练习题(含答案解析).doc

高中物理变压器1(2011年济南高二检测)理想变压器原、副线圈匝数比为101，以下说法中正确的是()A穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是101B穿过原、副线圈每一匝磁通量的变化率相等C原、副线圈每一匝产生的电动势瞬时值之比为101D正常工作时原、副线圈的输入、输出功率之比为11解析：选BD.对理想变压器，B选项认为无磁通量损漏，因而穿过两个线圈的磁通量相同，磁通量变化率相同，因而每匝线圈产生的感应电动势相等，才导致电压与匝数成正比；D选项可以认为忽略热损耗，故输入功率等于输出功率2(2011年包头高二检测)理想变压器正常工作时，若增加接在副线圈两端的负载，则()A副线圈中电流增大B副线圈输出的电功率减小C原线圈中电流不变D原线圈输入的电功率增大解析：选AD.由于U1、U2不变，负载增加，用电器的总电阻减小，由I2知I2增大，A对C错由PUI解得P2U2I2，所以P2增大，P1增大，B错D对3如图549所示为理想变压器原线圈的匝数为1000匝，两个副线圈n250匝，n3100 匝，L1是“6 V 2 W”的小灯泡L2是“12 V 4 W”的小灯泡，当n1接上交变电压时，L1、L2都正常发光，那么原线圈中的电流为()图549A. A B. AC. A D. A解析：选C.P出2 W4 W6 W，由P入P出，得I1U16 W，又，所以U1U26 V120 V，所以I1 A A故正确答案为C.4.如图5410所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L1和L2，输电线的等效电阻为R.开始时，开关S断开当S接通时，以下说法中正确的是() 图5410A副线圈两端M、N的输出电压减小B副线圈输电线等效电阻R上的电压增大C通过灯泡L1的电流减小D原线圈中的电流增大解析：选BCD.由于输入电压不变，所以当S接通时，理想变压器副线圈M、N两端输出电压不变并联灯泡L2，总电阻变小，由欧姆定律知，流过R的电流增大，电阻上的电压URIR增大副线圈输出电流增大，根据输入功率等于输出功率I1U1I2U2得，I2增大，原线圈输入电流I1也增大UMN不变，UR变大，所以UL1变小，流过灯泡L1的电流减小5如图5411所示，一个变压器(可视为理想变压器)的原线圈接在220 V的市电上，向额定电压为1.80104 V的霓虹灯供电，使它正常发光，为了安全，需在原线圈回路中接入熔断器，使副线圈电路中电流超过12 mA时，熔丝就熔断图5411(1)熔丝的熔断电流是多大？(2)当副线圈电路中电流为10 mA时，变压器的输入功率是多大？解析：(1)设原、副线圈上的电压、电流分别为U1、U2、I1、I2，根据理想变压器的输入功率等于输出功率，有U1I1U2I2，当I212 mA时，I1即为熔断电流，代入数据得I10.98 A.(2)设副线圈中的电流为I210 mA时，变压器的输入功率为P1，根据理想变压器的输入功率等于输出功率，有P1I2U2，代入数据，得P1180 W.答案：(1)0.98 A(2)180 W一、选择题1对理想变压器可作出的判断是()A高压线圈匝数多、电流大、导线粗B低压线圈匝数少、电流小、导线细C高压线圈匝数多、电流大、导线细D低压线圈匝数少、电流大、导线粗解析：选D.由变压规律高压线圈匝数多，由变流规律，匝数多的电流小，导线细；匝数少的电流大，导线粗，故选D.2一台理想变压器的副线圈有100 匝，输出电压为10 V，则铁芯中磁通量的变化率的最大值为()A10 Wb/s B14.1 Wb/sC0.14 Wb/s D28.2 Wb/s解析：选C.由En知Em10 Wb/s0.14 Wb/s.3(2010年高考重庆卷)一输入电压为220 V，输出电压为36 V的变压器副线圈烧坏为获知此变压器原、副线圈匝数，某同学拆下烧坏的副线圈，用绝缘导线在铁芯上新绕了5匝线圈如图5412所示，然后将原线圈接到220 V交流电源上，测得新绕线圈的端电压为1 V，按理想变压器分析，该变压器烧坏前的原、副线圈匝数分别为()图5412A1100,360 B1100,180C2200,180 D2200,360解析：选B.对新绕线圈的理想变压器，根据变压比公式得n11100，同理，变压器烧坏前，n2180，B正确4如图5413所示，MN和PQ为两光滑的电阻不计的水平金属导轨，N、Q接理想变压器，理想变压器的输出端接电阻元件R、电容元件C，导轨上垂直放置一金属棒ab.今在水平导轨部分加一竖直向上的匀强磁场，则下列说法中正确的是(IR、Ic均为有效值)()图5413A若ab棒匀速运动，则IR 0，Ic0B若ab棒匀速运动，则IR0，Ic0C若ab棒在某一中心位置两侧做往复运动，则IR 0，Ic 0D若ab棒做匀加速运动，则IR 0，Ic0解析：选BCD.ab匀速切割时产生恒定电动势，原线圈中有稳恒电流，副线圈不产生电磁感应现象，故副线圈电流为零，A错，B正确；若ab棒在某一中心位置两侧做往复运动，原线圈中产生周期性变化的电流，副线圈产生电磁感应现象，副线圈电流不为零，电容器进行充放电，故C正确；当ab匀加速运动时，产生的电动势均匀增加，原线圈中电流均匀增加，产生的磁场均匀增强，副线圈中产生稳定的感应电动势，副线圈两端电压不变，因而电容器不会充放电故D选项也正确5(2011年湛江市模拟)如图5414所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为201，原线圈接正弦式交流电源，副线圈接入“220 V,60 W”灯泡一只，且灯泡正常发光则()图5414A电流表的示数为AB电源输出功率为1200 WC电流表的示数为 AD原线圈两端电压为11 V解析：选C.副线圈电压U2220 V，电流I2 A，则原线圈两端电压U1U24 400 V，电流I1I2 A，所以电流表示数为 A，选项A、D错误，C正确电源输出功率为60 W，选项B错误6(2011年湛江高二检测)有一理想变压器的原线圈连接一只交流电流表，副线圈接入电路的匝数可以通过滑动触头Q调节，如图5415所示，在副线圈两输出端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R，在原线圈上加一电压为U的交流电，则()图5415A保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表的读数变大B保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表的读数变小C保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表的读数变大D保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表的读数变小解析：选BC.保持Q的位置不动，副线圈匝数不变，由知U2不变，当P向上滑动时，由I2知I2减小，故电流表的读数变小，B正确，A错误；保持P的位置不动，将Q向上滑动时，副线圈的匝数增多，由知，U2增大，由I2知I2增大，故I1增大，C正确，D错误7.(2011年芜湖高二检测)如图5416，电路中有四个完全相同的灯泡，额定电压均为U，变压器为理想变压器，现在四个灯泡都正常发光，则变压器的匝数比n1n2和电源电压U1分别为() 图5416A122U B124UC214U D212U解析：选C.设灯泡正常发光时的电流为I，则I1I，I22I.由得.由得U1U22U.故U14U，C正确8如图5417甲、乙是配电房中的互感器和电表的接线图，下列说法中正确的是()图5417A线圈匝数n1n2，n3n4B线圈匝数n1n2，n3n4C甲图中的电表是电压表，输出端不可以短路D乙图中的电表是电流表，输出端不可以断路解析：选BCD.甲图中原线圈并联在电路中，应为电压互感器，为降压变压器，n1n2，甲图中的电表为电压表；乙图中原线圈串联在电路中，为电流互感器，是升压变压器，n3n4，乙图中电表为电流表，故选项B、C、D正确9(2009年高考四川卷)如图5418甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为101，R120 ，R230 ，C为电容器已知通过R1的正弦式交流电如图乙所示，则()图5418A交流电的频率为0.02 HzB原线圈输入电压的最大值为200 VC电阻R2的电功率约为6.67 WD通过R3的电流始终为零解析：选C.由图象可知该交流电的周期为0.02 s，所以频率为50 Hz，A错误；因为变压器输出电压最大值为201 V20 V，所以变压器原线圈电压的最大值为2010 V200 V，B错误；R2的功率P22W6.67 W，C正确；因为电容器可以通过交流电，所以电阻R3中的电流不是始终为零，D错误二、非选择题10.如图5419所示，自耦变压器输入端A、B接交流电源，其电压有效值UAB100 V，R040 ，当滑动片处于线圈中点位置时，C、D两端电压的有效值UCD为_V，通过电阻R0的电流有效值为_A. 图5419解析：当滑片处于线圈中点时由变压比公式得，UCD2UAB200 V，通过R0的电流IUCD/R05 A.答案：200511黑光灯是利用物理方法灭蛾杀虫的一种环保型设备，它发出的紫外线能够引诱害虫飞近黑光灯，然后被黑光灯周围的交流高压电网“击毙”图5420如图5420是高压电网的工作电路，高压电网是利用变压器将有效值为220 V的交流电压变成高压，高压电网相邻两极间距离为0.5 cm，已知空气在常温常压下的击穿电压为6220 V/cm，为防止空气被击穿而造成短路，变压器的次、初级线圈匝数比不得超过多少？解析：电网两极间电场可看做匀强电场UmEmd由题意，空气被击穿时Em6220 V/cm由理想变压器电压关系由峰值与有效值关系U1mU1由以上各式：得.所以次、初级线圈匝数比不得超过101.答案：10112如图5421所示理想变压器输入的交流电压U1220 V，有两组副线圈，其中n236匝，标有“6 V9 W”、“12 V12 W”的电灯分别接在两副线圈上均正常发光，求：图5421(1)原线圈的匝数n1和另一副线圈的匝数n3；(2)原线圈中电流I1.解析：(1)由于两灯泡均正常发光，所以有U26 V，U312 V根据原、副线圈电压与匝数的关系，由，得n1n2361320(匝)，n3n23672(匝)(2)由于P入P出，P出P2P3，所以P入P2P3，即I1U1P2P3，则I1A0.095 A.答案：(1)1320匝72匝(2)0.095 A 7