名师备选题库（十）.doc

1．(2012·宿州灵璧一中模拟)内阻不计的交流发电机产生的电动势E＝10 sin50πt(V)，所接负载的电阻R＝10 Ω，现把发电机的转速提高一倍，则(　　)
A．负载两端电压的有效值将变为28.2 V
B．交流电的频率将变为100 Hz
C．负载消耗的功率将变为20 W
D．负载消耗的功率将变为40 W
解析：选C.原来的电动势最大值为10 V，有效值为7.07 V，当发电机的转速提高一倍时，角速度增加一倍，频率也增加一倍，电动势最大值和有效值均增加一倍，表达式可以写为E＝20sin100πt(V)，由此可以看出提高转速后频率变为50 Hz，电动势有效值为14.14 V，负载消耗的功率将变为20 W．故选项C正确．
2．(2012·湖南娄底模拟)电阻为1 Ω的某矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，所产生的正弦交流电的图象如图线a所示；当调整线圈转速后，该线圈中所产生的正弦交流电的图象如图线b所示，以下关于这两个正弦交流电的说法不正确的是(　　)

A．在图中t＝0时刻穿过线圈的磁通量最大
B．线圈先后两次转速之比为3∶2
C．交流电a的电动势的有效值为5 V
D．交流电b的电动势的最大值为5 V
解析：选D.由图象可知，t＝0时刻线圈中的感应电流为0，感应电动势为0，穿过线圈的磁通量的变化率为0，所以穿过线圈的磁通量最大，A正确；由图象可得线圈先后两次转动的周期之比为0.4∶0.6＝2∶3，转速与周期成反比，所以线圈先后两次转速之比为3∶2，B正确；由图象可得交流电a的电流的最大值为10 A，有效值为 A＝5 A，又矩形线圈的电阻为1 Ω，所以交流电a的电动势的有效值为5 V，C正确；由E＝nBSω，ω＝可得电动势与周期成反比，所以交流电b的电动势的最大值为 V，D错误．
3．(2012·山东实验中学模拟)如图所示的理想变压器，两个副线圈匝数分别为n1和n2，当把电热器接在ab，使cd空载时，电流表的示数为I1；当把电热器接在cd，而使ab空载时，电流表的示数为I2，则I1∶I2等于(　　)

A．n1∶n2　　　　　　　 B．n∶n
C．n2∶n1 D．n∶n
解析：选B.当把电热器接在ab，使cd空载时，设电热器的电阻为R，理想变压器的输出功率等于输入功率得：UI1＝U/R，当把电热器接在cd，使ab空载时，UI2＝U/R，，又由电压与匝数的关系知U/n＝U1/n1，U/n＝U2/n2，联立解得：I1∶I2等于n∶n，B对．
4.

如图，有一理想变压器，原副线圈的匝数比为n.原线圈接正弦交流电压U，输出端接有一个交流电流表和一个电动机．电动机线圈电阻为R.当输入端接通电源后，电流表读数为I，电动机带动一重物匀速上升．下列判断正确的是(　　)
A原线圈中的电流为nI
B变压器的输入功率为UI/n
C电动机消耗的功率为I2R
D电动机两端电压为IR
解析：选B.根据变压器原副线圈电压比等于匝数比可知副线圈两端电压为U/n，原副线圈电流比等于匝数反比可知原线圈中电流为I/n，变压器的输入功率为UI/n，电动机的热功率为I2R，不是总功率，B对，A、C错，电动机不是纯电阻电路，欧姆定律不成立，电压不等于IR，D错．
5．(2012·阜阳质检)电压u＝120sinωt V，频率为50 Hz的交变电流，把它加在激发电压和熄灭电压均为u0＝60 V的霓虹灯的两端．
(1)求在一个小时内，霓虹灯发光时间有多长？
(2)试分析为什么人眼不能感到这种忽明忽暗的现象？(已知人眼的视觉暂留时间约为s)
解析：(1)如图所示，画出一个周期内交变电流的u－t图象，其中阴影部分对应的时间t1表示霓虹灯不能发光的时间，根据对称性，一个周期内霓虹灯不能发光的时间为4t1当u＝u0＝60 V时，
由u＝120sinωt V求得：t1＝ s
再由对称性知一个周期内能发光的时间：

t＝T－4t1＝ s－4× s＝ s
再由比例关系求得一个小时内霓虹灯发光的时间为：
t＝× s＝2400 s.
(2)很明显霓虹灯在工作过程中是忽明忽暗的，而熄灭的时间间隔只有s(如图中t2＋t3那段时间)，由于人的眼睛具有视觉暂留现象，而这个视觉暂留时间约为 s远大于 s，因此经过灯光刺激的人眼不会因为短暂的熄灭而有所感觉．
答案：(1)2400 s　(2)见解析
6．如图甲是一理想变压器的电路连接图，图乙是原线圈两端所加的电压随时间变化的关系图象，已知原、副线圈的匝数比为10∶1，电流表A2的示数为2 A，开关S断开，求：

(1)变压器的输入功率和电压表的示数；
(2)将开关S闭合，定性分析电路中三只电表的示数变化情况．
解析：(1)由图乙可知输入电压的有效值U1＝200 V
由＝得U2＝＝20 V
变压器的输入功率P1等于输出功率P2
故P1＝P2＝U2I2＝20×2 W＝40 W.
(2)将S闭合，U2不变，即电压表示数保持20 V不变；
由于负载增多，负载总电阻减小，电流表A2的示数增大；
次级线圈的输出功率增加，初级线圈的输入功率随之增加，电流表A1的示数增大．
答案：(1)40 W　20 V
(2)A1示数增大　A2示数增大　V示数不变
7．(2012·泰州市模拟)有一条河流，河水流量为4 m3/s，落差为5 m，现利用它来发电，使用的发电机总效率为50%，发电机输出电压为350 V，输电线的电阻为4 Ω，允许输电线上损耗功率为发电机输出功率的5%，而用户所需要电压为220 V，变压器为理想变压器，输电线路如图所示，已知重力加速度g＝9.8 m/s2.求：

(1)发电机输出功率为多少？
(2)所用的升压、降压变压器上原、副线圈的匝数比分别为多少？
解析：(1)因为P机＝＝ρQgh
所以P发＝P机×η1＝η1ρQgh＝9.8×104 W.
(2)P损＝η2P发＝η2η1ρQgh＝4900 W　I2＝＝35 A
I1＝＝280 A
所以＝＝
P用＝P发－P损　I用＝
＝＝.
答案：见解析