高中物理探究变压器电压与匝数的关系试题

某住宅区的应急供电系统，由交流发电机和副线圈匝数可调的理想降压变压器组成，发电机中矩形线圈所围成的面积S，匝数为N，电阻不计，它可绕水平轴在磁感应强度为B的水平匀强磁场中以角速度匀速转动，矩形线圈通过滑环连接降压变压器，滑动触头P上下移动时可改变输出电压，表示输电线电阻，以线圈平面与磁场平行时为计时起点，下列判断正确的是

A．若发电机线圈某时刻处于图示位置，变压器原线圈的电流瞬时值最小

B．发电机线圈感应电动势的顺势表达式为

C．当用户数目增多时，为使用户电压保持不变，滑动触头P应向下滑动

D．当滑动触头P向下移动时，变压器原线圈两端的电压将升高

如图所示，矩形线圈abcd与理想变压器原线圈组成闭合电路．线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动，磁场只分布在bc边的左侧，磁感应强度大小为B，线圈面积为S，转动角速度为ω，匝数为N，线圈电阻不计．下列说法正确的是（ ）

A．将原线圈抽头P向上滑动时，灯泡变暗

B．电容器的电容C变大时，灯泡变暗

C．图示位置时，矩形线圈中瞬时感应电动势最大

D．若线圈abcd转动的角速度变为2ω，则变压器原线圈电压的有效值为NBSω

某变电站用原副线圈匝数比为n₁:n₂的变压器，将电能输送给远距离的用户，如图所示。将变压器看做理想变压器，当正常工作时，下列说法正确的是（   ）

A．原副线圈电压比为n2:n1

B．原副线圈电流比为n1:n2

C．原副线圈电压比为n1:n2

D．变压器的输入功率与输出功率的比为n1:n2

如图所示，n₁为理想变压器原线圈，其接入电路的匝数随着滑动接触点P的上下移动而变化，当输入电压U稍有下降时，为了使接在副线圈n₂上的电灯电压保持不变，正确的调节方法是（ ）

A．使P稍向上滑动

B．副线圈上改接电阻较大的电灯

C．使P稍向下滑动

D．副线圈上改接电阻较小的电灯

有一条河流，河水流量为4m³/s，落差为5m，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350V，输电线的电阻为4Ω，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220V，求所用的升压、降压变压器上原、副线圈的匝数比．（变压器为理想变压器输电线路如图所示）．

由于天气原因断电，某小区启动了临时供电系统，它由备用发电机和副线圈匝数可调的变压器组成，如图所示，图中R₀表示输电线的电阻．滑动触头P置于某处时，用户的用电器恰好正常工作，在下列情况下，要保证用电器仍能正常工作，则（ ）

A．当发电机输出的电压发生波动使V1示数小于正常值，用电器不变时，应使滑动触头P向上滑动

B．当发电机输出的电压发生波动使V1示数小于正常值，用电器不变时，应使滑动触头P向下滑动

C．如果V1示数保持正常值不变，那么当用电器增加时，滑动触头P应向上滑

D．如果V1示数保持正常值不变，那么当用电器增加时，滑动触头P应向下滑

如图所示，电源输入电压不变，要使电路中电流表示数变大，可采用的方法有（ ）

A．将R上的滑片向上移动

B．将R上的滑片向下移动

C．将电键S掷向1

D．将电键S掷向2

某发电厂先后分别用2.2 kV和22 kV的电压将电能输送到远处的用户，在既有输电线路上输送相同的电功率，则前、后两种输电方式消耗在输电线上电功率之比P₁∶P₂为          ；要将2.2 kV的电压升高至22 kV，若变压器原线圈的匝数为180匝，则副线圈的匝数应该是          匝。

如图所示，可以将电压升高后供给家用电灯的变压器是（  ）

A．甲图

B．乙图

C．丙图

D．丁图

如图所示，理想变压器初级线圈匝数n₁=1210匝，次级线圈匝数n₂=121匝，初级电压u=311sin100πtV，次级负载电阻R=44Ω，不计电表对电路的影响，各电表的读数应为

A．V1读数为311V

B．A1读数为0.05A

C．V2读数为31.1V

D．A2读数为0.5A

下图为学校配电房向各个教室的供电示意图，T为理想变压器，原副线圈的匝数比为4:1。V ₁、A ₁为监控市电供电端的电压表和电流表，V ₂、A ₂为监控校内变压器的输出电压表和电流表，R ₁、R ₂为教室的负载电阻，V ₃、A ₃为教室内的监控电压表和电流表，配电房和教室间有相当长的一段距离，则当开关S闭合时

A．电流表A 1、A 2和A 3的示数都变大

B．只有电流表A 1的示数变大

C．电压表V 3 的示数变小

D．电压表V 1和V 2 的示数比始终为4:1

如图所示，50匝矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小B=T的水平匀强磁场中，线框面积S=0.5m²，线框电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴OO′以角速度ω="200" rad／s匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈接入一只 “220V，60W”灯泡，且灯泡正常发光，熔断器允许通过的最大电流为10A，下列说法正确的是

A．中性面位置穿过线框的磁通量为零

B．线框中产生交变电压的有效值为500V

C．变压器原、副线圈匝数之比为25∶11

D．允许变压器输出的最大功率为5000W

如图所示，理想变压器输入端接在电动势随时间变化，内阻为r的交流电源上，输出端接在理想电流表及阻值为R的负载，变压器原副线圈匝数比值为；如果要求负载上消耗的电功率最大，则下列说法正确的是（     ）

A．交流电源的效率为50％

B．电流表的读数为

C．负载上消耗的热功率为

D．该交流电源电动势的瞬时表达式为

如图所示，理想变压器的输入端接正弦交流电，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，电键K断开。当K接通时，以下说法中正确的是（       ）

A．副线圈的两端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

如图，有一理想变压器，原副线圈的匝数比为n︰1，原线圈接正弦交流电，电压为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，电动机带动一质量为m的重物匀速上升，重力加速度为g。下列判断正确的是

A．原线圈中的电流的有效值为nI

B．电动机消耗的功率为I^2R

C．变压器的输入功率为

D．物体匀速上升的速度为