专练 交变电流、理想变压器及电能的输送.docVIP

专练13　交变电流、理想变压器及电能的输送 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1一边长为L的正方形单匝线框绕垂直于匀强磁场的固定轴转动线框中产生的感应电动势e随时间t的变化情况如图1所示已知匀强磁场的磁感应强度大小为B则结合图像中所给信息可判定(　　 图1 时刻穿过线框的磁通量为BL B．t2时刻穿过线框的磁通量为零 时刻穿过线框的磁通量变化率为零 线框转动的角速度为 解析　由图像知t时刻感应电动势最大磁通量应为零选项错误；t时刻感应电动势为零磁通量最大应为BL选项错误t3时刻感应电动势的大小为E由法拉第电磁感应定律得E＝即磁通量变化率不为零选项错误；由E＝nBSω得E＝BL得ω＝选项正确． 答案　 2．如图2所示为一个小型电风扇的电路简图其中理想变压器原、副线圈的匝数比为n原线圈接电压为U的交流电R的灯泡和风扇电动机电动机线圈电阻为r接通电源后电风扇正常运转测出通过风扇电动机的电流为I则(　　) 图2 风扇电动机两端的电压为Ir 理想变压器的输入功率为＋ 风扇电动机的机械功率为 灯泡中的电流为 解析　电风扇正常运转表示电动机线圈电阻的电压并非电动机两端的电压U选项错误；由＝n得U＝灯泡中的电流I＝＝选项错误；电动机的功率＝IU＝其机械功率为P－I＝－I选项错误；P2＋＝＋选项正确． 答案　 3．如图3甲为某水电站的电能输送示意图升压变压器原、副线圈匝数比为1∶10降压变压器的副线圈接有负载R升压、降压变压器之间的输电线路的电阻不能忽略变压器均为理想变压器升压变压器左侧输入如图乙所示的正弦式电压下列说法正确的是(　　) 图3 交变电流的频率为100 B．升压变压器副线圈输出电压为22 C．增加升压变压器副线圈匝数可减少输电损失 当R减小时发电机的输出功率减小 解析　由图像知周期T＝2×10－2频率f＝＝选项错误；升压变压器原线圈电压的有效值U＝＝220 由＝得升压变压器副线圈的输出电压U＝＝10×220 ＝2 200 选项错误；当增加升压变压器副线圈匝数根据电压与匝数成正比可知升压变压器的输出电压提高则输电线中的电流减小输电线上损失的热功率减小选项正确；当R减小时由于升压变压器的输入电压不变输出电压不变则输出功率将增大发电机的输出功率也增大选项错误． 答案　 4．如图4所示边长为L、匝数为N电阻不计的正方形线圈abcd在磁感应强度为B的匀强磁场中绕转轴OO′转动轴OO′垂直于磁感线在线圈外接一含有理想变压器的电路变压器原、副线圈的匝数分别为n和n保持线圈以恒定角速度ω转动下列判断正确的是(　　) 图4 两电压表的示数之比为U＝n B．电压表示数等于NBωL C．当可变电阻R的滑片P向上滑动时电压表的示数变大 变压器的输入功率与输出功率之比为1∶1 解析　变压器的电压之比等于线圈匝数之比错误；由于线圈电阻不计示数即为线圈产生的电动势的有效值U＝E＝＝错误；的示数由和线圈匝数比决定R的变化不影响示数错误；理想变压器输出功率等于输入功率正确． 答案　 5．如图5所示一个理想变压器原线圈输入电压一定的交变电流副线圈回路中定值电阻R的阻值小于滑动变阻器R的总阻值则在滑片P由a移向b的过程中(　　) 副线圈中交变电流频率减小 原线圈中电流增大 变压器的输入功率增大 滑动变阻器R消耗的功率先增大后减小 解析　副线圈中交变电流频率不变选项错误；原线圈电压U不变原、副线圈的匝数n、n均不变由＝知副线圈电压U也不变在P由a移向b的过程R总变大结合U＝知原线圈中电流I减小选项错误；由变压器的输入功率P入＝U知P入减小选项错误；R消耗的功率P′＝I(U2－I)＝(U2－I)，因为I＋(U－I)＝U为定值所以当I＝U2－I即I＝时P′有最大值此时R＝R可见P由a移向b的过程中先增大后减小选项正确． 答案　 6．(2014·泉州模拟)如图6所示理想变压器原副线圈匝数之比为原线圈接入一电压为u＝U0的交流电源副线圈接一个R＝27.5 的负载电阻．若U＝220＝则下述结论正确的是(　　) 副线圈中电压表的读数为55 B．副线圈中输出交流电的周期为 C．原线圈中电流表的读数为0.5 D．原线圈中的输入功率为110 解析　U＝220 由＝得：U＝＝55 ．故错；由ω＝得：T＝＝故错；I＝＝2 由＝得：II2＝0.5 正确；原线圈中的输入功率为P＝P＝I＝2×55 ＝110 错误． 答案　 7．如图7为远距离输电的示意图若电厂输出电压u＝sin(100πt)V，则下列表述正确的是(　　) 图7 ＜U＞U B．U1＝220 C．若U提高为原来的10倍输电线上损失的功率为原来的 用户得到的交变电流频率为25 解析　采用远距离高压输电然后降压后再使用所以正确；U为有效值应该是220 所以错误；输电线上损失的功率为P损＝()C错误；由电厂输出电压的瞬时值表达