高中物理探究变压器电压与匝数的关系试题

某小型发电站发电机输出的交流电压为500 V，输出的最大电功率为50 kW，用电阻为3 Ω的输电线向远处送电，要求输电线上损失功率为输电功率的0.6%，则发电站要安装一升压变压器，到达用户再用降压变压器变为220 V供用户使用(两个变压器均为理想变压器)求：

（1）升压变压器和降压变压器的匝数比
（2）这个输电线路最多可以让多少盏“220V 40W”的灯泡正常发光。

在如图所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变，随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有（   ）   

A．升压变压器的输出电压增大

B．降压变压器的输出电压增大

C．输电线上损耗的功率减小

D．输电线上损耗的功率占总功率的比例增大

如图所示为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的面积为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，表示输电线的电阻．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为零

B．发电机线圈感应电动势的瞬时值表达式为

C．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

D．当用户数目增多时，为使用户电压保持不变，滑动触头P应向上滑动

如图所示为远距离输电的装置，理想变压器B₁、B₂的变压比分别为1∶4和5∶1，交流电源的内阻r="1" Ω，三只灯泡的规格均为“6 V 1 W”，输电线总电阻为10 Ω。若三只灯泡都正常发光，则交变电源的电动势E为多大？

如图所示，理想变压器原副线圈匝数比为n₁:n₂=4:1，原线圈回路中的电阻A与副线圈回路中的负载电阻B的阻值相等，a、b端加一定交变电压后，两电阻的电功率之比P_A:P_B=_______，两电阻两端电压之比U_A:U_B=________。

如图所示，某小型发电站发电机输出的交流电压为500 V，输出的电功率为100 kW，用总电阻为10 Ω的输电线向远处送电。为提高输电效率，发电站安装一变压比为1∶20的升压变压器，到达用户再用降压变压器变为220 V供用户使用(两个变压器均为理想变压器)。对整个送电过程，下列说法正确的是

A．输电线上的电流为200 A

B．降压变压器的输入电压为10kV

C．降压变压器的变压比为11:495

D．输电线上损失功率为输电功率的1%

如图所示，100匝矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小的水平匀强磁场，线框电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴OO’匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈接人一只“3V，3W”灯泡，且灯泡正常发光，流过电流表的电流图象如图所示，下列说法正确的是

A．电流表在此0.01s时刻的示数为0

B．变压器原、副线圈匝数比为10∶3

C．零时刻线圈平面恰好处于中性面上

D．矩形线圈面积S=0.01 m^2

有一种调压变压器的构造如图所示。线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上，CD之间加上输入电压,转动滑动触头P就可以调节输出电压。图中A为交流电流表，V为交流电压表，R₁、R₂为定值电阻，R₃为滑动变阻器，CD两端接正弦交流电源，变压器可视为理想变压器，则下列说法正确的是（ ）

A．当R3不变，滑动触头P顺时针转动时，电流表读数变小，电压表读数变小

B．当R3不变，滑动触头P逆时针转动时，电流表读数变小，电压表读数变大

C．当P不动，滑动变阻器滑动触头向上滑动时，电流表读数变小，电压表读数变小

D．当P不动，滑动变阻器滑动触头向下滑动时，电流表读数变大，电压表读数变大

（本题8分）某火力发电站通过燃烧煤来发电。每秒烧煤800kg，已知每完全燃烧1 kg煤放热500 J，热能发电效率为0.6 。电站通过升压器、输电线和降压器把电能输送给生产和照明组成的用户，若发电机输出电压是240 V，升压变压器原副线圈的匝数之比为1：50，输电线的总电阻为5Ω，用户需要电压为220 V。求：
（1） 输电线上损失的电功率为多少?
（2） 降压变压器的匝数比为多少?

如图甲所示，一理想变压器的原线圈串联一电流表，并接在有效值为220V的交流电源上，副线圈利用导线通过滑动变阻器和小灯泡串联，其中滑动变阻器接入电路部分的电阻，小灯泡的电压，如图甲所示；现用示波器测出小灯泡两端的电压变化图象如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）

A．交变电流的频率为100Hz

B．原副线圈的匝数比

C．电流表的读数

D．滑动变阻器的触头向右滑动，变压器的输入功率增大

截面积为0.2m²的100匝的线圈A，处在均匀磁场中，磁场的方向垂直线圈截面，如图所示，磁感应强度为B =（0.6－0.2t）T（t为时间，以秒为单位），
R₁= 3Ω，R₂=6Ω，线圈电阻为r = 1Ω，C=3μF，求：

（1）闭合S₁、S₂后，通过R₂的电流大小和方向；
（2）只把S₁切断后，通过R₂的电量。

一台理想变压器的原、副线圈的匝数比是5∶1，原线圈接入电压为220V的正弦交流电，各元件正常工作，一只理想二极管和一个滑动变阻器R串联接在副线圈上，如图所示，电压表和电流表均为理想交流电表。则下列说法正确的是

A．原、副线圈中的电流之比为5∶1

B．电压表的读数约为44V

C．若滑动变阻器接入电路的阻值为20 Ω，则1 分钟内产生的热量为2904 J

D．若将滑动变阻器的滑片向上滑动，则两电表读数均增大

如图所示，是一小型理想变压器，接线柱、接在电压（V）的正弦交流电源上，变压器右侧部分为一火警报警系统，其中是用半导体热敏材料(电阻随温度升高而降低)制成的传感器，电流表是值班室的显示器，显示通过的电流，电压表显示加在报警器上的电压(报警器未画出)，是一定值电阻．当传感器所在处出现火情时，下列说法正确的是

A．的示数不变，的示数增大

B．的示数不变，的示数减小

C．的示数增大，的示数增大

D．的示数增大，的示数增大

如图所示，导体棒ab两个端点分别搭接在两个竖直放置、电阻不计、半径相等的金属圆环上，圆环通过电刷与导线c、d相接.c、d两个端点接在匝数比n₁:n₂=10：1的变压器原线圈两端，变压器副线圈接一滑动变阻器R₀.匀强磁场的磁感应强度为B，方向竖直向下，导体棒ab长为l(电阻不计)，绕与ab 平行的水平轴（也是两圆环的中心轴）OO'以角速度ω匀速转动。如果变阻器的阻值为R时，通过电流表的电流为I，则

A．变阻器上消耗的功率为P=10I^2R

B．变压器原线圈两端的电压U1="10IR"

C．取ab在环的最低端时t=0，则棒ab中感应电流的表达式是

D．ab沿环转动过程中受到的最大安培力F=BIl

在如右图所示的电路中，放在光滑金属导轨上的ab导体向右移动，这可能发生在

A．闭合S的瞬间	B．断开S的瞬间
C．闭合S后，减小电阻R时	D．闭合S后，增大电阻R时