【物理】2020届一轮复习人教版理想变压器　电能的输送课时作业 7页

‎2020届一轮复习人教版 理想变压器　电能的输送 课时作业 一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分。其中1～6为单选，7～10为多选)‎ ‎1.在磁感应强度B＝0.1 T的匀强磁场中，一面积S＝0.06 m2，电阻值r＝0.2 Ω的矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，产生频率为50 Hz的交变电流。t＝0时，线圈平面与磁场垂直，如图所示。则(　　)‎ A．t1＝0.005 s时线框的磁通量最大 B．t2＝0.055 s时，电流的方向为abcda C．从t＝0至t1＝0.005 s内，流经线框截面的电荷量为0.03 C D．保持交变电流频率不变，增加磁感应强度可增大电动势的最大值，但有效值不变 答案　C 解析　交流电的频率为50 Hz，周期为0.02 s，在t＝0.005 s时，线圈由图示位置转过90°，此时的磁通量为零，A选项错误。t＝0.055 s时，也就是线圈由图示位置转270°时，由楞次定律可知，电流方向应为adcba，B选项错误。从t＝0至t1＝0.005 s内，q＝Δt＝＝＝0.03 C，C选项正确。电动势的最大值Em＝BSω＝BS·2πf，当磁感应强度增大，其他量不变时，电动势的最大值增大，产生的是正弦式交流电，有效值E＝也增大，D选项错误。‎ ‎2.如图所示为发电机结构示意图，其中N、S是永久磁铁的两个磁极，其表面呈半圆柱面状。M是圆柱形铁芯，它与磁极柱面共轴，铁芯上绕有矩形线框，可绕与铁芯共轴的固定轴转动。磁极与铁芯间的磁场均匀辐向分布。从图示位置开始计时，当线框匀速转动时，下图中能正确反映线框感应电动势e随时间t的变化规律的是(　　)‎ 答案　D 解析　矩形线框在均匀辐向磁场中转动，v始终与B垂直，由E＝Blv知E大小不变，方向周期性变化，D正确。‎ ‎3．如图所示区域内存在匀强磁场，磁场的边界由x轴和y＝2sinx曲线围成(x≤2 m)，现把一边长为2 m的正方形单匝线框以水平速度v＝10 m/s匀速地拉过该磁场区，磁场区的磁感应强度为0.4 T，线框电阻R＝0.5 Ω，不计一切摩擦阻力，则(　　)‎ A．水平拉力F的最大值为8 N B．拉力F的最大功率为12.8 W C．拉力F要做25.6 J的功才能让线框通过此磁场区 D．拉力F要做12.8 J的功才能让线框通过此磁场区 答案　C 解析　线框匀速通过磁场区，产生的感应电流先增大后减小，形成正弦交流电，周期为＝0.4 s，感应电动势最大值为Em＝Blv＝8 V，有效值为4 V，感应电流最大值为16 A，有效值为8 A，则水平拉力最大值为Fm＝BIml＝12.8 N，A选项错误。拉力的最大功率为Pm＝Fmv＝128 W，B选项错误；线框匀速通过，拉力做的功等于焦耳热，Q＝I2Rt＝25.6 J，C选项正确，D选项错误。‎ ‎7．如图甲所示，理想变压器的原线圈输入如图乙所示的交变电流，则下列判断正确的是(　　)‎ A．灯泡中的电流变化周期为2 s B．原线圈输入电流的有效值小于 A C．0～1 s和1～2 s流过灯泡的电流方向相同 D．前2 s内铁芯中磁通量的变化率恒定 答案　BCD 解析　由题图乙知I的变化周期为4 s，选项A错误；作出正弦交变电流的图线如图中虚线所示，当输入电流为正弦交变电流时，I有效＝ A，由图易知，电流的有效值要小于 A，选项B正确；由楞次定律可知0～1 s和1～2 s流过灯泡的电流方向相同，选项C正确；由图象可知在前2 s内电流I的变化率恒定，由此产生的磁通量的变化率也是恒定的，选项D正确。‎ ‎8．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2＝10∶1，b是原线圈的中心抽头，S为单刀双掷开关，定值电阻R＝10 Ω。从某时刻开始在原线圈c、d两端加上如图乙所示的交变电压，则下列说法中正确的是 (　　)‎ A．当S与a连接后，理想电流表的示数为2.2 A B．当S与a连接后，t＝0.01 s时理想电流表示数为零 C．当S由a拨到b后，原线圈的输入功率变为原来的4倍 D．当S由a拨到b后，副线圈输出电压的频率变为25 Hz 答案　AC 解析　S与a连接后，由＝，又知U1＝ V＝220 V，得U2＝22 V，则理想电压表的示数为22 V，又知定值电阻R＝10 Ω，可得理想电流表示数为I＝＝2.2 A，故A选项对、B选项错。S由a拨到b后，n1∶n2＝5∶1，则U1∶U2′＝5∶1，得U2′＝2U2，据P＝得功率变为原来的4倍，故C选项对。输出电压频率不变，仍为50 Hz，故D选项错。‎ ‎9．图甲为某恒温装置的电路原理图，理想变压器原、副线圈匝数比为5∶1，R0为定值电阻，R为半导体热敏电阻(阻值随温度的升高而减小)，D为理想二极管，R1为电阻恒定的电热丝，AB间电压变化情况如图乙所示。下列说法中正确的是(　　)‎ A．AB间电压的有效值为44 V B．原线圈两端电压的有效值为220 V C．R处温度升高时，R1消耗的电功率减小 D．理想变压器原、副线圈中的电流之比为1∶5‎ 答案　BC 解析　根据电流的热效应有＝T，得AB间的电压有效值为UAB＝22 V；由于二极管的单向导电性，原、副线圈的电流之比不再与匝数成反比，故A、D错误。由题图乙知副线圈电压的有效值为44 V，根据电压与匝数成正比可得原线圈电压的有效值为220 V，故B正确。温度升高时，R减小，I2增大，R0分压变大，R1分压减小，故功率也减小，C正确。‎ ‎10.‎ ‎(多选)如图所示,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A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(　　)‎ A.Uab∶Ucd=n1∶n2‎ B.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 答案BD 解析若变压器原线圈两端电压有效值为Uab,则副线圈两端电压为U2=Uab;由于二极管的单向导电性使得+0=·T,得Ucd=,故,选项A错误;‎ 增大负载电阻的阻值R,Uab不变,Ucd也不变,根据P出=可知输出功率减小,根据理想变压器的输入功率等于输出功率可知,输入功率必减小,故电流表读数变小,选项B正确,选项C错误;输出功率P出'==2P出,故输入功率P1也加倍,而输入电压U1不变,根据P1=U1I1得电流表读数加倍,选项D正确。‎ ‎11.(多选)(2017·黑龙江大庆模拟)图甲中的变压器为理想变压器,原线圈匝数n1与副线圈匝数n2之比为10∶1,变压器的原线圈接如图乙所示的正弦式交变电流,电阻R1=R2=R3=20 Ω和电容器C连接成如图甲所示的电路,其中电容器的击穿电压为8 V,电压表V为理想交流电表,开关S处于断开状态,则(　　)‎ 甲 乙 A.电压表V的读数约为7.07 V B.电流表A的读数为0.05 A C.电阻R2上消耗的功率为2.5 W D.若闭合开关S,电容器会被击穿 答案AC 解析开关断开时,副线圈为R1和R2串联,电压表测量R2的电压,由图可知原线圈电压为100 V,所以副线圈电压为10 V,则电压表的读数是R2的电压,为5 V=7.07 V,故A正确;由A的分析可知,副线圈电流为I2==0.25 A,所以原线圈电流为I1=I2=0.025 A,故B错误;电阻R2上消耗的功率为P=R2=2.5 W,故C正确;当开关闭合时,R1与R3并联后和R2串联,电容器的电压为并联部分的电压,并联部分电阻为R并=10 Ω,所以并联部分的电压为UC=U2= V,最大值为 V= V<8 V,所以电容器不会被击穿,故D 错误。选A、C。〚导学号06400490〛‎ ‎12.(多选)(2017·山西太原模拟)图甲是远距离输电线路的示意图。图乙是用户得到的电压随时间变化的图象。已知降压变压器的匝数比为10∶1,不考虑降压变压器与用户间导线的电阻,则(　　)‎ A.发电机输出交变电流的频率是50 Hz B.升压变压器的输出电压为2 200 V C.输电线的电流只由降压变压器原副线圈的匝数比决定 D.当用户用电器的总电阻增大时,输电线上损失的功率减小 答案AD 解析电压器不会改变交变电流的频率,由题图乙可知周期T=0.02 s,故频率f==50 Hz,A正确;在降压变压器中,根据可得U3=2 200 V,由于输电线路上有电阻,故损失一部分电压,故升压变压器输送的电压大于2 200 V,故B错误;输电线的电流由输送的功率和电压决定,与降压变压器原副线圈的匝数比无关,故C错误;当用户用电器的总电阻增大时,用户的功率减小,降压变压器的输出功率减小,则输入的功率减小,输电线上的电流减小,输电线上损失的功率减小,故D正确。选A、D。〚导学号06400491〛‎