高中物理探究变压器电压与匝数的关系试题

如图13-19所示，理想变压器的原线圈a、b两端接正弦交流电压，副线圈c、d两端通过输电线接两只相同的灯泡L₁、L₂，输电线的等效电阻为R，当开关由原来的闭合状态变为断开时，下列各量中减小的是（   ）

图13-19

A．副线圈c、d两端的输出电压	B．副线圈输电线等效电阻R上的电压
C．通过灯泡L1上的电流大小	D．原线圈上的电流大小

交流发电机的发电原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动.一小型发电机的线圈共220匝，线圈面积S="0.05" m²，线圈转动的频率为50 Hz，线圈内阻不计，磁场的磁感应强度.为用此发电机所发出交流电带动两个标有“220 V  11 kW”的电机正常工作，需在发电机的输出端a、b与电机之间接一个理想变压器，电路如图13-36.求：

图13-36
（1）发电机的输出电压为多少？
（2）变压器原、副线圈的匝数比为多少？
（3）与变压器原线圈串联的交流电流表的示数为多大？

如图13-21所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，b是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想交流电表，从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压，其瞬时值表达式为 V，则（   ）

图13-21

A．当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为22 V

B．当时，c、d间的电压瞬时值为110 V

C．单刀双掷开关与a连接，在滑动变阻器触头P向上移动的过程中，电压表和电流表的示数均变小

D．当单刀双掷开关由a扳向b时，电压表和电流表的示数均变小

如图13-17所示，一理想变压器原线圈匝数n₁="1" 100匝，副线圈匝数n₂=180匝，交流电源的电压 V，电阻R="45" Ω，电压表、电流表均为理想电表，则（   ）

图13-17

A．交流电的频率为50 Hz	B．的示数均为0.8 A
C．的示数约为1.1 A	D．V的示数为36 V

如图所示理想变压器副线圈匝数n₂=400,当原线圈输入电压u₁=70.7sin314t(V)时，安培表A₁的读数为2A,当副线圈增加100匝时，伏特表V₂的读数增加5V,0求
（1）原线圈匝数n₁是多少？
（2）电阻R多大

本题为选做题，考生只选择一题作答。若两题都作答，则按24-1题计分。
24－1．（本题供使用选修1一1教材的考生作答。）
一台理想变压器，其原线圈2200匝，副线圈440匝。副线圈接一个100Ω的负载电阻，当原线圈接在44V直流电源上时，电压表示数为     ▲      V，电流表的示数为   ▲   A。

24－2．（本题供使用选修3一1教材的考生作答。）
电源的电动势为4.5V，内电阻为0.50Ω，外电路接一个4.0Ω的电阻，这时流过电源的电流为     ▲      A，路端的电压为       ▲      V。

如图所示，一理想变压器，原副线圈的匝数比为，有四只完全相同的灯泡连入电路，若L₂、L₃、L₄均能正常发光，则灯泡L₁

A．能正常发光

B．较另三灯暗些

C．将会烧坏

D．不能发光

家用微波炉是一种利用微波的电磁能加热食物的新型灶具，主要由磁控管、波导管、微波加热器、炉门、直流电源、冷却系统、控制系统、外壳等组成．接通电源后，220V交流电经一变压器，一方面在次级(副线圈)产生3.4V交流电对磁控管加热，同时在次级产生2000V高压经整流加到磁控管的阴、阳两极间，使磁控管产生频率为2450MH_Z的微波．微波输送至金属制成的加热器(炉腔)，被来回反射，微波的电磁作用使食物分子高频地运动而使食物内外同时受热，因而加热速度快，效率高，并能最大限度的保存食物中的维生素．
①微波输出功率为700W的磁控管每秒产生的光子数为________个．
②变压器产生高压的原、副线圈匝数之比为________．
③导体能反射微波，绝缘体可使微波透射，而食物中通常含有的蛋白质、水、脂肪较易吸收微波而转换成热，故在使用微波炉时应
[　　]

A．用金属容器盛放食物放入炉中后加热

B．用陶瓷容器盛放食物放入炉内加热

C．将微波炉置于磁性材料周围

D．将微波炉远离磁性材料周围

如图所示，理想变压器的输出端有三组次级线圈，分别接有电阻元件R、电感元件L和电容元件C。若用I_R、I_L、Ic分别表示通过R、L和C的电流，则下列说法中正确的是

A．若M、N接正弦式交流电，则IR≠0、IL≠0、IC=0

B．若M、N接正弦式交流电，则IR≠0、IL≠0、IC≠0

C．若M、N接恒定电流，则IR≠0、IL≠0、IC≠0

D．若M、N接恒定电流，则IR≠0、IL≠0、IC=0

为了减少因火电站中煤的燃烧对大气的污染而大力发展水电站。三峡水利工程是国内最大，世界第二的水力发电站，其中某一发电机组设计为：发电机输出功率为100kW，输出电压是250V，用户需要的电压是220V，输电线电阻为10，若输电线中因生热而损失的功率为输送功率的 4%，求：
(1) 画出此输电线路的示意图．
(2) 在输电线路中设置的升变压器的原、副线圈匝数比为多少？
(3) 降变压器的的最大输出电流是多少?(保留整数)

（1）t=0时刻，两只电表的示数分别是多少；
（2）在一个周期内，外力所做的功。

校广播站使用一台输出功率约为100 W的扩音机，通过总电阻为4 Ω的两根导线与较远处的四只喇叭相连.每只喇叭的电阻为16 Ω，额定功率为25 W.其余导线电阻不计，喇叭近似视为纯电阻用电器.
(1)要使导线消耗的电功率最小，四只喇叭彼此应该怎样连接？正确连接时，扩音机输出功率刚好100 W，求导线消耗的电功率.
(2)若扩音机的输出电压有效值为120 V，可将喇叭并联一起接在变压比适当的变压器副线圈上，再将变压器原线圈接在上述输电导线末端，使每只喇叭都得到额定功率.求变压器原副线圈的匝数比.

（1）原线圈的匝数n₁；
（2）当开关接2时，灯泡两端电压的有效值。

如图所示，线圈匝数n=100匝，面积S=50cm²，线圈总电阻r=10Ω，外电路总电阻R=40Ω，沿轴向匀强磁场的磁感应强度由B=0.4T在0.1s内均匀减小为零再反向增为B=0.1T，求（1）磁通量的变化率为多少？（2）感应电流大小为多少？（3）线圈的输出功率为多少？

如图学校有一台应急备用发电机，内阻为r＝1 Ω，升压变压器匝数比为1∶4，降压变压器的匝数比为4∶1，输电线的总电阻为R＝4 Ω，全校22个教室，每个教室用“220 V、40 W”的灯6盏，要求所有灯都正常发光，则：

(1)发电机的输出功率多大？
(2)发电机的电动势多大？
(3)输电线上损耗的电功率多大？