高中物理探究变压器电压与匝数的关系试题

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%

有三盏电灯L₁、L₂、L₃，规格分别为“110V　100W”、“110V　60W”、“110V　25W”，在只能增加一个设备（或一个用电器），能使每盏灯都正常发光（要求设计的电路最节省电能）。求：
（1）如果使用220V直流电源，应增加什么设备（或用电器）如何连接？说明理由，并在对应方框内画出电路图；
（2）如果使用220V交流电源，应增加什么设备（或用电器）如何连接？说明理由，并在对应方框内画出电路图。

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

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。

(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，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，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

某发电厂用的电压将电能输出到远处的用户，后改为用的电压，在既有输电线路上输送同样的电功率。前后两种输电方式消耗在输电线上的电功率之比为。要将的电压升高到，若变压器原线圈的匝数为180匝，则副线圈的匝数应该是匝。

图甲所示电路中， 为相同的电流表，为电容器，电阻的阻值相同，线圈的电阻不计。在某段时间内理想变压器原线圈内磁场的变化如图乙所示，则在时间内（）

A．	电流表 的示数比 的小
B．	电 流表 的示数比 的小
C．	电流表 和 的示数相同
D．	电流表的示数都不为零

如右图，一理想变压器原副线圈匝数之比为4：1，原线圈两端接入一正弦交流电源，副线圈电路中为负载电阻，交流电压表和交流电流表都是理想电表，下列结论正确的是（）

A．	若电压表读数为 ，则输入电压的最大值为
B．	若输入电压不变，副线圈匝数增加到原来的2倍，则电流表的读数减小到原来的一半
C．	若输入电压不变，负载电阻的阻值增加到原来的2倍，则输入功率也增加到原来的2倍
D．	若保持负载电阻的阻值不变，输入电压增加到原来的2倍，则输出功率增加到原来的倍

一理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，原线圈输入电压的变化规律如图5所示，副线圈所接电路如图所示，为滑动变阻器的触头．下列说法正确的是（）

A．	副线圈输出电压的频率为50
B．	副线圈输出电压的有效值为31.1
C．	P向右移动时，原、副线圈的电流比减小
D．	P向右移动时，变压器的输出功率增加

（1999年全国）下面是4种亮度的台灯的电路示意图．它们所用的白炽灯泡相同，且都是“220 V，40 W”．当灯泡所消耗的功率都调至20 W时，哪种台灯消耗的功率最小
图17－4－11