高中物理探究变压器电压与匝数的关系选择题

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

如图所示为一理想变压器，S为一单刀双掷开关，P为滑动变阻器的滑动片，U₁为加在原线圈两端的电压，I₁为原线圈中的电流。则(       )

A．保持U1及P的位置不变，S由a拨到b时，I1将增大

B．保持U1及P的位置不变，S由b拨到a时，R消耗的功率减小

C．保持U1不变，S拨到a处，使P上滑，I1将增大

D．保持P的位置不变，S拨到a处，若U1增大，I1将增大

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

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

如图所示电路中的变压器为理想变压器，S为单刀双掷开关．P是滑动变阻器R的滑动触头，U₁为加在原线圈两端的交变电压，I₁、I₂分别为原线圈和副线圈中的电流．下列说法正确的是（   ）

A．保持P的位置及U1不变，S由b切换到a，则R上消耗的功率减小

B．保持P的位置及U1不变，S由a切换到b，则I2减小

C．保持P的位置及U1不变，S由b切换到a，则I1增大

D．保持U1不变，S接在b端，将P向上滑动，则 I1减小

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

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

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，MN、PQ是两条在水平面内、平行放置的光滑金属导轨，导轨的右端接理想变压器的原线圈，变压器的副线圈与阻值为R的电阻组成闭合回路，变压器的原副线圈匝数之比n₁∶n₂ =k，导轨宽度为L。质量为m的导体棒ab垂直MN、PQ放在导轨上，在水平外力作用下，从t=0时刻开始往复运动，其速度随时间变化的规律是v=v_msin(t)，已知垂直轨道平面的匀强磁场的磁感应强度为B，导轨、导体棒、导线和线圈的电阻均不计，电流表为理想交流电表，导体棒始终在磁场中运动。则下列说法中正确的是

A．在t=时刻电流表的示数为

B．导体棒两端的最大电压为BLvm

C．电阻R上消耗的功率为

D．从t=0至t=的时间内水平外力所做的功为T

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

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

(14分)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B＝ T．为用此发电机所发出交变电流带动两个标有“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12所示，求：

(1)发电机的输出电压有效值为多少？
(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%

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，理想变压器原、副线圈的匝数比是10:1，原线圈输入交变电压u=120sin100πtV，O为副线圈中心抽出的线头，电路中两个电阻R1=1Ω，R2=2Ω。下列关于电路的分析正确的是

A．开关S断开时，电流表示数为0.4A

B．开关S断开时，两电阻总的电功率为96W

C．开关S闭合时，电流表示数为0.45A

D．开关S闭合时，两电阻总的电功率为54W