3.3变压器 自主提升过关练（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 3.3变压器 自主提升过关练（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 570.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-01-21 03:54:34 | ||
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文档简介
3.3变压器 自主提升过关练（解析版）
一、选择题
1．手机无线充电是比较新颖的充电方式．如图所示，电磁感应式无线充电的原理与变压器类似，通过分别安装在充电基座和接收能量装置上的线圈，利用产生的磁场传递能量．当充电基座上的送电线圈通入正弦式交变电流后，就会在邻近的受电线圈中感应出电流，最终实现为手机电池充电．在充电过程中（ ）
A．送电线圈中电流产生的磁场呈周期性变化
B．受电线圈中感应电流产生的磁场恒定不变
C．送电线圈和受电线圈无法通过互感现象实现能量传递
D．手机和基座无须导线连接，这样传递能量没有损失
2．图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1：n2＝5：1，电阻R＝20Ω，L1、L2为规格相同的两只小灯泡，S1为单刀双掷开关．原线圈接正弦交变电源，输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示．现将S1接1、S2闭合，此时L2正常发光的功率为P。下列说法正确的是（ ）
A．输入电压u的表达式u＝20sin50πt（V）
B．只断开S2后，L1、L2的功率均小于
C．只断开S2后，原线圈的输入功率大于
D．若S1换接到2后，R消耗的电功率为0.8W
3．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为n1：n2，输入端C、D接入电压有效值恒定的正弦式交变电源，灯泡L1、L2的阻值始终与定值电阻R0的阻值相同。在滑动变阻器R的滑片从a端滑动到b端的过程中，两个灯泡始终发光且工作在额定电压以内，下列说法正确的是（ ）
A．原、副线圈中电流的频率之比为n1：n2
B．原、副线圈中电流的大小之比为n1：n2
C．灯泡L1先变暗后变亮
D．原线圈输入功率一直在变大
4．如图甲所示，理想变压器的原线圈接在交流电源上，副线圈接有 的电阻，原、副线圈匝数之比为10∶1，交流电压表的示数是20.0V，电流表、电压表均可看作理想电表。图乙是交流电源输出电压u随时间t变化的图像。则下列说法正确的是（ ）
A．电流表的读数为2.0A
B．变压器的输入功率与输出功率之比为10∶1
C．变压器原、副线圈磁通量的变化率之比为10∶1
D．电源输出电压瞬时值的表达式（V）
5．如图所示为模拟远距离输电的部分测试电路。a、b端接电压稳定的正弦交流电源，理想变压器的原、副线圈匝数比为k且，定值电阻，电流表、电压表均为理想电表，其示数分别用I和U表示。当向上调节滑动变阻器的滑片P时，电流表、电压表示数变化量分别用和表示。则以下说法正确的是（ ）
A． B．
C．电阻消耗的功率 D．电源的输出功率一定增大
6．无线充电器能给手机充电正是因为两者内部有线圈存在，当电源的电流通过无线充电器的送电线圈会产生变化的磁场，手机端的受电线圈靠近该磁场就会产生电流，双方密切配合，手机成功无线充电。如图为自制的简易无线充电装置，由一个电磁炉（发射线圈）、一个接收线圈、一个二极管、一个车载充电器构成，发射线圈接收线圈匝数比n1：n2＝10：1，若电磁炉两端所加电压为u＝220sin314t（V），不考虑充电过程中的各种能量损失。则下列说法正确的是（ ）
A．通过车载充电器的电流为交流电 B．通过车载充电器的电流方向周期性地变化
C．车载充电器两端电压的有效值约为22V D．车载充电器两端电压的有效值约为V
7．小宁同学仿照法拉第发现电磁感应现象的装置，在铁环上用漆包线（铜丝，表面刷有绝缘漆）绕制了两个线圈匝、（匝数没有记录），线圈与开关、干电池、交流电源构成电路，交流电源的电动势，线圈与开关、电流计G、交流电压表V构成电路。当置于2、置于4时，电压表V的示数为，取1.4。下列说法正确的是（ ）
A．由实验数据可算得，线圈的匝数为200匝
B．由实验数据可估计，线圈的匝数超过280匝
C．S2置于3，当S1从0扳到1时，G中不会有电流
D．S2置于3，当S1从0扳到1时，G中电流慢慢增大并稳定到某一值
8．如图所示，降压变压器的输入端接一正弦式交流电源，输出端向用户供电。已知输出端到用户的输电线电阻不可忽略。若用户的每盏灯的规格都相同，当用户开一盏灯时，电流表示数为I1，电压表示数为U1，当用户开两盏灯时，电流表示数为I2，电压表示数为U2。设交流电源输出电压恒定，电流表、电压表可视为理想电表。则下列关系正确的是（ ）
A．， B．，
C．， D．，
9．如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比为，所接电源输出的交电压有效值恒为U，电阻，则下列说法正确的是（ ）
A．开关闭合前，电源输出电压与副线圈两端电压之比为
B．开关闭合前，电阻两端的电压是两端电压的2倍
C．开关闭合后，电阻两端的电压变大
D．开关闭合后，电源的输出功率变小
10．如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为，图中电表均为理想电表，为光敏电阻（其阻值随光强增大而减小），和是两个完全相同的灯泡。原线圈接入如图所示的正弦交流电压，下列说法错误的是（ ）
A．若的灯丝烧断后，电压表的示数会不变
B．电压表的示数为
C．交流电压的频率为
D．当照射的光强增大时，电流表的示数变小
11．如图所示，理想变压器的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，开关K断开，当K接通时，以下说法正确的是（ ）
A．副线圈两端M、N的输出电压减小
B．副线圈输电线等效电阻R上的电压减小
C．通过灯泡L1的电流增大
D．原线圈中的电流增大
12．如图所示，理想变压器原线圈匝数为n1，两个副线圈的匝数分别为n2和n3，已知n1∶n2＝1∶2，电源电压u＝220sin ωt（V），匝数为n2的副线圈电路中接有一熔断电流I2＝1 A的保险丝，匝数为n3的副线圈电路中接一电容器，电容器上面标有“150 μF/440 V”字样，则（ ）
A．为了使保险丝不致熔断，R不能小于440Ω
B．为了使保险丝不致熔断，R不能小于440 Ω
C．若n1∶n3＝1∶2，则电容不会被击穿
D．若n1∶n3＝1∶2，则电容可能会被击穿
13．如图a、b所示，理想变压器对电器供电，其输入电压u＝27 000sin（100πt）V，电器RL与RL′的参数分别为“220 V/1 100 W”“220 V/440 W”，输电线的总电阻r＝2 Ω。若两图中电器都能正常工作，则（ ）
A．图a中电阻r的功率为50 W
B．图b中变压器的输入功率比图a中变压器的输入功率增加了440 W
C．图a中原、副线圈匝数比n1∶n2＝2 700∶23
D．图b中原、副线圈匝数比n1∶n2＝1 500∶13
14．如图，发动机的矩形线圈长为、宽为，匝数为，放置在磁感应强度大小为的匀强磁场中，理想变压器的原、副线圈匝数分别为、和，两个副线圈分别接有电阻和，当发电机线圈以角速度匀速转动时，理想电流表读数为，不计线圈电阻，下列说法正确的是（ ）
A．通过电阻的电流为 B．电阻两端的电压为
C．与的比值为 D．发电机的功率为
15．如图所示，理想变压器的副线圈上接有一个灯泡L和一个滑动变阻器R，原线圈输入电压的有效值恒定，现将滑动变阻器R的滑片向右滑动，则下列说法正确的是（ ）
A．副线圈M、N两端的输出电压增大
B．原线圈的输入功率增大
C．灯泡L两端的电压减小
D．原线圈中的电流减小
二、解答题
16．如图所示，正弦交流电通过理想变压器对负载供电，当负载电阻R1=4Ω时，变压器输入功率是P1=25W；当负载电阻R2=16Ω时，变压器输入电流I2=0.25A。除了负载，其他电阻不计，求∶
（1）理想变压器的输出电压；
（2）变压器的原、副线圈匝数之比。
17．如图所示，在法拉第的实验中两个线圈并没有用导线连接，当一个线圈中的电流变化时，在另一个线圈中为什么会产生感应电动势呢？
试卷第页，共页
参考答案：
1．A
【解析】
A．由于送电线圈中通入正弦式交变电流，根据麦克斯韦理论可知送电线圈中电流产生的磁场呈周期性变化，A正确；
B．周期性变化的磁场产生周期性变化的电场，所以受电线圈中感应电流仍是正弦交流电，产生的磁场也是周期性变化的，B错误；
C．无线充电利用的是电磁感应原理，所以送电线圈和受电线圈通过互感现象实现能量传递，C错误；
D．无线充电器的优点之一是不用传统的充电线连接到需要充电的终端设备上，但充电过程中仍有电能量损失，D错误。
故选A。
2．D
【解析】
A．周期是0.02s，ω100π，所以输入电压u的表达式应为
u＝20sin（100πt）V
A错误；
BC．只断开S2后，负载电阻变大为原来的2倍，电压不变，副线圈电流变小为原来的一半，L1、L2的功率均均等于，原线圈的输入功率等于输出功率等于，BC错误；
D．若S1换接到2后，根据变压器匝数关系可知，电阻R电压有效值为4V，R消耗的电功率为
0.8W
D正确。
故选D。
3．C
【解析】
A．理想变压器，原、副线圈中电流的频率不发生改变，即电流的频率之比为1:1，A错误；
B．根据理想变压器原、副线圈匝数与电流的关系可得，电流之比为
B错误；
C．根据串并联电路的特点，可知，当滑动变阻器的滑片处于中间位置时，副线圈的总电阻最大，即滑片在两端时，副线圈所在电路的总电阻最小，当滑片从a端滑向中间滑动时，副线圈所在电路的电阻增大，则副线圈所在电路的总电流减小，可知灯泡L1变暗，当滑片从中间向b端移动时，副线圈所在电路的总阻值减小，则副线圈所在电路的总电流增大，可知灯泡L1变亮，C正确，
D．由于输入功率等于输出功率，而副线圈的电压保持恒定，而滑动变阻器R的滑片从a端滑动到b端的过程中，电路中的总电流先减小后增大，故原线圈输入功率先减小后增大，D错误。
故选C。
4．D
【解析】
A．次级电流有效值为
原、副线圈匝数之比为10∶1，可知初级电流为I1=0.2A，选项A错误；
B．变压器的输入功率与输出功率相等，选项B错误；
C．变压器原、副线圈共用相同的铁芯，则磁通量的变化率相等，选项C错误；
D．变压器输入电压为
电源输出电压瞬时值的表达式
选项D正确。
故选D。
5．D
【解析】
AB．根据变压器的原理可得
，
则有
，
在原线圈电路中有
即
整理可得
则有
所以AB错误；
C．副线圈消耗的功率为
所以C错误；
D．当向上调节滑动变阻器的滑片P时，副线圈的总电阻减小，所以回路中的电流增大，电源的电压不变，所以电源的输出功率一定增大，则D正确；
故选D。
6．D
【解析】
AB．接收线圈与车载充电器之间连接一个二极管，二极管具有单向导电性，一个周期内只有半个周期的交流电能通过二极管，所以通过车载充电器的电流方向不变，不是交流电，AB错误；
CD．由
可得接收线圈的电压有效值为
由电流的热效应可得
解得车载充电器两端电压的有效值约为
C错误，D正确。
故选D。
7．B
【解析】
AB．E2的有效值为，根据解得
如果取1.4，匝数为280匝，实际上大于1.4，所以匝数大于280匝，故A错误，B正确；
CD．S2置于3，当S1从0扳到1时，开关闭合瞬间，副线圈中磁通量发生了变化，则G中有电流；原线圈电流稳定后，副线圈中磁通量不发生变化，则没有感应电流，G中不会有电流，故CD错误；
故选B。
8．B
【解析】
因为交流电源输出电压恒定，所以电压表示数不变，即；设变压器原、副线圈匝数比为k，则
所以。
故选B。
9．C
【解析】
A．开关闭合前，原副线圈的电压之比为
而电源输出电压
所以
故A错误；
B．开关闭合前，原副线圈的电流之比为
所以和两端的电压之比为
故B错误；
C．由前述分析可知，开关闭合前两端电压
开关闭合后，两端电压
所以闭合后电压变大，故C正确；
D．由于开关闭合后两端电压变大，电流也变大，所以流过原线圈和电源的电流随之变大，根据
可知，电源输出功率变大，故D错误。
故选C。
10．D
【解析】
A．当L1的灯丝烧断后，变压器的输入电压不变，根据
输出电压也不变，故电压表读数不变，故A正确；
B．原线圈接入电压的最大值是，所以原线圈接入电压的有效值是U=220V，理想变压器原、副线圈匝数比为20：1，所以副线圈电压是11V，所以V的示数为11V，故B正确；
C．原线圈接入如图乙所示，T=0.02s，所以频率为
故C正确；
D．R阻值随光强增大而减小，根据
知副线圈电流增加，副线圈输出功率增加，根据能量守恒定律，所以原线圈输入功率也增加，原线圈电流增加，所以A的示数变大，故D错误。
故选D。
11．D
【解析】
A．输入电压和原、副线圈的匝数比不变，由
可知副线圈两端M、N的输出电压不变，A错误；
BC．当K接通时，副线圈电路的总电阻减小，总电流I2变大，输电线等效电阻R上的电压增大，并联部分的电压减小，通过灯泡L1的电流减小，BC错误；
D．由
可知，电流I2变大，则I1变大，即原线圈中的电流增大，D正确。
故选D。
12．D
【解析】
AB．由
已知原线圈的电压有效值为
U1＝220 V
解得
U2＝440 V
故R的最小值
Rmin＝＝440 Ω
故A错误，B正确；
CD．匝数为n3的副线圈两端的最大电压不能超过电容器上面标的440 V，即
U3max＝440 V
由
U1max＝220V，
联立解得
n1∶n3＝1∶
故C错误，D正确。
故选D。
13．ACD
【解析】
A．根据
P＝UI
可得通过电器RL的电流为
电阻r的功率为
Pr＝IL2r＝52×2 W＝50 W
故A正确；
B．图a变压器输出电压为
U出＝UL＋Ir＝220 V＋5×2 V＝230 V
图a输出功率等于输入功率为
P1＝U出IL＝230×5 W＝1 150 W
RL′正常工作的电流为
图b中干路电流为
I总＝IL＋IL′＝7 A
图（2）中输出电压为
U出′＝UL′＋I总r＝220 V＋2×7 V＝234 V
图b中输出功率等于输入功率为
P2＝U出I总＝234×7 W＝1 638 W
图b中变压器的输入功率比图a中变压器的输入功率增加了
ΔP＝P2－P1＝1 638W-1150 W＝488 W
故B错误；
CD．由于输入电压为
U入＝＝V＝27000 V
则图a中原、副线圈匝数比
同理图b中原、副线圈匝数比
故C、D正确。
故选ACD。
14．BC
【解析】
AB．通过电阻的电压为
根据理想变压器原副线圈电压的关系可得，电阻两端的电压为
解得
通过电阻的电流为
A错误；B正确；
C．发电机线圈电动势的峰值为
则发电机线圈电动势的有效值为
根据理想变压器原副线圈电压关系，有
C正确；
D．发电机的功率为
D错误。
故选BC。
15．CD
【解析】
A．根据变压器原副线圈的电压之比等于匝数之比可知，原线圈的电压不变，匝数之比不变，所以副线圈的电压不变，故A错误；
B．滑动变阻器R的滑片向右滑动，电阻变大，根据副线圈的功率可知
副线圈的功率减小，由于原线圈的功率等于副线圈的功率，因此原线圈的功率也减小，故B错误；
C．由于副线圈的电压不变，滑动变阻器R的滑片向右滑动，电阻变大，滑动变阻器的电压变大，所以灯泡两端电压减小，故C正确；
D．滑动变阻器R的滑片向右滑动，电阻变大，副线圈的电流变小，根据用电决定送电，所以原线圈的电流也减小，故D正确。
故选CD。
16．（1）10V；（2）5∶2
【解析】
（1）接上R1=4Ω负载时，有
得变压器的输出电压
（2）换上负载R2=16Ω时，负线圈的电流
此时根据原、副线圈电流关系可得原、副线圈匝数之比
17．见解析
【解析】
两个线圈之间并没有导线相连，但当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场会使穿过另一个线圈的磁通量发生变化，从而产生感应电动势．
试卷第页，共页
一、选择题
1．手机无线充电是比较新颖的充电方式．如图所示，电磁感应式无线充电的原理与变压器类似，通过分别安装在充电基座和接收能量装置上的线圈，利用产生的磁场传递能量．当充电基座上的送电线圈通入正弦式交变电流后，就会在邻近的受电线圈中感应出电流，最终实现为手机电池充电．在充电过程中（ ）
A．送电线圈中电流产生的磁场呈周期性变化
B．受电线圈中感应电流产生的磁场恒定不变
C．送电线圈和受电线圈无法通过互感现象实现能量传递
D．手机和基座无须导线连接，这样传递能量没有损失
2．图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1：n2＝5：1，电阻R＝20Ω，L1、L2为规格相同的两只小灯泡，S1为单刀双掷开关．原线圈接正弦交变电源，输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示．现将S1接1、S2闭合，此时L2正常发光的功率为P。下列说法正确的是（ ）
A．输入电压u的表达式u＝20sin50πt（V）
B．只断开S2后，L1、L2的功率均小于
C．只断开S2后，原线圈的输入功率大于
D．若S1换接到2后，R消耗的电功率为0.8W
3．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为n1：n2，输入端C、D接入电压有效值恒定的正弦式交变电源，灯泡L1、L2的阻值始终与定值电阻R0的阻值相同。在滑动变阻器R的滑片从a端滑动到b端的过程中，两个灯泡始终发光且工作在额定电压以内，下列说法正确的是（ ）
A．原、副线圈中电流的频率之比为n1：n2
B．原、副线圈中电流的大小之比为n1：n2
C．灯泡L1先变暗后变亮
D．原线圈输入功率一直在变大
4．如图甲所示，理想变压器的原线圈接在交流电源上，副线圈接有 的电阻，原、副线圈匝数之比为10∶1，交流电压表的示数是20.0V，电流表、电压表均可看作理想电表。图乙是交流电源输出电压u随时间t变化的图像。则下列说法正确的是（ ）
A．电流表的读数为2.0A
B．变压器的输入功率与输出功率之比为10∶1
C．变压器原、副线圈磁通量的变化率之比为10∶1
D．电源输出电压瞬时值的表达式（V）
5．如图所示为模拟远距离输电的部分测试电路。a、b端接电压稳定的正弦交流电源，理想变压器的原、副线圈匝数比为k且，定值电阻，电流表、电压表均为理想电表，其示数分别用I和U表示。当向上调节滑动变阻器的滑片P时，电流表、电压表示数变化量分别用和表示。则以下说法正确的是（ ）
A． B．
C．电阻消耗的功率 D．电源的输出功率一定增大
6．无线充电器能给手机充电正是因为两者内部有线圈存在，当电源的电流通过无线充电器的送电线圈会产生变化的磁场，手机端的受电线圈靠近该磁场就会产生电流，双方密切配合，手机成功无线充电。如图为自制的简易无线充电装置，由一个电磁炉（发射线圈）、一个接收线圈、一个二极管、一个车载充电器构成，发射线圈接收线圈匝数比n1：n2＝10：1，若电磁炉两端所加电压为u＝220sin314t（V），不考虑充电过程中的各种能量损失。则下列说法正确的是（ ）
A．通过车载充电器的电流为交流电 B．通过车载充电器的电流方向周期性地变化
C．车载充电器两端电压的有效值约为22V D．车载充电器两端电压的有效值约为V
7．小宁同学仿照法拉第发现电磁感应现象的装置，在铁环上用漆包线（铜丝，表面刷有绝缘漆）绕制了两个线圈匝、（匝数没有记录），线圈与开关、干电池、交流电源构成电路，交流电源的电动势，线圈与开关、电流计G、交流电压表V构成电路。当置于2、置于4时，电压表V的示数为，取1.4。下列说法正确的是（ ）
A．由实验数据可算得，线圈的匝数为200匝
B．由实验数据可估计，线圈的匝数超过280匝
C．S2置于3，当S1从0扳到1时，G中不会有电流
D．S2置于3，当S1从0扳到1时，G中电流慢慢增大并稳定到某一值
8．如图所示，降压变压器的输入端接一正弦式交流电源，输出端向用户供电。已知输出端到用户的输电线电阻不可忽略。若用户的每盏灯的规格都相同，当用户开一盏灯时，电流表示数为I1，电压表示数为U1，当用户开两盏灯时，电流表示数为I2，电压表示数为U2。设交流电源输出电压恒定，电流表、电压表可视为理想电表。则下列关系正确的是（ ）
A．， B．，
C．， D．，
9．如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比为，所接电源输出的交电压有效值恒为U，电阻，则下列说法正确的是（ ）
A．开关闭合前，电源输出电压与副线圈两端电压之比为
B．开关闭合前，电阻两端的电压是两端电压的2倍
C．开关闭合后，电阻两端的电压变大
D．开关闭合后，电源的输出功率变小
10．如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为，图中电表均为理想电表，为光敏电阻（其阻值随光强增大而减小），和是两个完全相同的灯泡。原线圈接入如图所示的正弦交流电压，下列说法错误的是（ ）
A．若的灯丝烧断后，电压表的示数会不变
B．电压表的示数为
C．交流电压的频率为
D．当照射的光强增大时，电流表的示数变小
11．如图所示，理想变压器的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，开关K断开，当K接通时，以下说法正确的是（ ）
A．副线圈两端M、N的输出电压减小
B．副线圈输电线等效电阻R上的电压减小
C．通过灯泡L1的电流增大
D．原线圈中的电流增大
12．如图所示，理想变压器原线圈匝数为n1，两个副线圈的匝数分别为n2和n3，已知n1∶n2＝1∶2，电源电压u＝220sin ωt（V），匝数为n2的副线圈电路中接有一熔断电流I2＝1 A的保险丝，匝数为n3的副线圈电路中接一电容器，电容器上面标有“150 μF/440 V”字样，则（ ）
A．为了使保险丝不致熔断，R不能小于440Ω
B．为了使保险丝不致熔断，R不能小于440 Ω
C．若n1∶n3＝1∶2，则电容不会被击穿
D．若n1∶n3＝1∶2，则电容可能会被击穿
13．如图a、b所示，理想变压器对电器供电，其输入电压u＝27 000sin（100πt）V，电器RL与RL′的参数分别为“220 V/1 100 W”“220 V/440 W”，输电线的总电阻r＝2 Ω。若两图中电器都能正常工作，则（ ）
A．图a中电阻r的功率为50 W
B．图b中变压器的输入功率比图a中变压器的输入功率增加了440 W
C．图a中原、副线圈匝数比n1∶n2＝2 700∶23
D．图b中原、副线圈匝数比n1∶n2＝1 500∶13
14．如图，发动机的矩形线圈长为、宽为，匝数为，放置在磁感应强度大小为的匀强磁场中，理想变压器的原、副线圈匝数分别为、和，两个副线圈分别接有电阻和，当发电机线圈以角速度匀速转动时，理想电流表读数为，不计线圈电阻，下列说法正确的是（ ）
A．通过电阻的电流为 B．电阻两端的电压为
C．与的比值为 D．发电机的功率为
15．如图所示，理想变压器的副线圈上接有一个灯泡L和一个滑动变阻器R，原线圈输入电压的有效值恒定，现将滑动变阻器R的滑片向右滑动，则下列说法正确的是（ ）
A．副线圈M、N两端的输出电压增大
B．原线圈的输入功率增大
C．灯泡L两端的电压减小
D．原线圈中的电流减小
二、解答题
16．如图所示，正弦交流电通过理想变压器对负载供电，当负载电阻R1=4Ω时，变压器输入功率是P1=25W；当负载电阻R2=16Ω时，变压器输入电流I2=0.25A。除了负载，其他电阻不计，求∶
（1）理想变压器的输出电压；
（2）变压器的原、副线圈匝数之比。
17．如图所示，在法拉第的实验中两个线圈并没有用导线连接，当一个线圈中的电流变化时，在另一个线圈中为什么会产生感应电动势呢？
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参考答案：
1．A
【解析】
A．由于送电线圈中通入正弦式交变电流，根据麦克斯韦理论可知送电线圈中电流产生的磁场呈周期性变化，A正确；
B．周期性变化的磁场产生周期性变化的电场，所以受电线圈中感应电流仍是正弦交流电，产生的磁场也是周期性变化的，B错误；
C．无线充电利用的是电磁感应原理，所以送电线圈和受电线圈通过互感现象实现能量传递，C错误；
D．无线充电器的优点之一是不用传统的充电线连接到需要充电的终端设备上，但充电过程中仍有电能量损失，D错误。
故选A。
2．D
【解析】
A．周期是0.02s，ω100π，所以输入电压u的表达式应为
u＝20sin（100πt）V
A错误；
BC．只断开S2后，负载电阻变大为原来的2倍，电压不变，副线圈电流变小为原来的一半，L1、L2的功率均均等于，原线圈的输入功率等于输出功率等于，BC错误；
D．若S1换接到2后，根据变压器匝数关系可知，电阻R电压有效值为4V，R消耗的电功率为
0.8W
D正确。
故选D。
3．C
【解析】
A．理想变压器，原、副线圈中电流的频率不发生改变，即电流的频率之比为1:1，A错误；
B．根据理想变压器原、副线圈匝数与电流的关系可得，电流之比为
B错误；
C．根据串并联电路的特点，可知，当滑动变阻器的滑片处于中间位置时，副线圈的总电阻最大，即滑片在两端时，副线圈所在电路的总电阻最小，当滑片从a端滑向中间滑动时，副线圈所在电路的电阻增大，则副线圈所在电路的总电流减小，可知灯泡L1变暗，当滑片从中间向b端移动时，副线圈所在电路的总阻值减小，则副线圈所在电路的总电流增大，可知灯泡L1变亮，C正确，
D．由于输入功率等于输出功率，而副线圈的电压保持恒定，而滑动变阻器R的滑片从a端滑动到b端的过程中，电路中的总电流先减小后增大，故原线圈输入功率先减小后增大，D错误。
故选C。
4．D
【解析】
A．次级电流有效值为
原、副线圈匝数之比为10∶1，可知初级电流为I1=0.2A，选项A错误；
B．变压器的输入功率与输出功率相等，选项B错误；
C．变压器原、副线圈共用相同的铁芯，则磁通量的变化率相等，选项C错误；
D．变压器输入电压为
电源输出电压瞬时值的表达式
选项D正确。
故选D。
5．D
【解析】
AB．根据变压器的原理可得
，
则有
，
在原线圈电路中有
即
整理可得
则有
所以AB错误；
C．副线圈消耗的功率为
所以C错误；
D．当向上调节滑动变阻器的滑片P时，副线圈的总电阻减小，所以回路中的电流增大，电源的电压不变，所以电源的输出功率一定增大，则D正确；
故选D。
6．D
【解析】
AB．接收线圈与车载充电器之间连接一个二极管，二极管具有单向导电性，一个周期内只有半个周期的交流电能通过二极管，所以通过车载充电器的电流方向不变，不是交流电，AB错误；
CD．由
可得接收线圈的电压有效值为
由电流的热效应可得
解得车载充电器两端电压的有效值约为
C错误，D正确。
故选D。
7．B
【解析】
AB．E2的有效值为，根据解得
如果取1.4，匝数为280匝，实际上大于1.4，所以匝数大于280匝，故A错误，B正确；
CD．S2置于3，当S1从0扳到1时，开关闭合瞬间，副线圈中磁通量发生了变化，则G中有电流；原线圈电流稳定后，副线圈中磁通量不发生变化，则没有感应电流，G中不会有电流，故CD错误；
故选B。
8．B
【解析】
因为交流电源输出电压恒定，所以电压表示数不变，即；设变压器原、副线圈匝数比为k，则
所以。
故选B。
9．C
【解析】
A．开关闭合前，原副线圈的电压之比为
而电源输出电压
所以
故A错误；
B．开关闭合前，原副线圈的电流之比为
所以和两端的电压之比为
故B错误；
C．由前述分析可知，开关闭合前两端电压
开关闭合后，两端电压
所以闭合后电压变大，故C正确；
D．由于开关闭合后两端电压变大，电流也变大，所以流过原线圈和电源的电流随之变大，根据
可知，电源输出功率变大，故D错误。
故选C。
10．D
【解析】
A．当L1的灯丝烧断后，变压器的输入电压不变，根据
输出电压也不变，故电压表读数不变，故A正确；
B．原线圈接入电压的最大值是，所以原线圈接入电压的有效值是U=220V，理想变压器原、副线圈匝数比为20：1，所以副线圈电压是11V，所以V的示数为11V，故B正确；
C．原线圈接入如图乙所示，T=0.02s，所以频率为
故C正确；
D．R阻值随光强增大而减小，根据
知副线圈电流增加，副线圈输出功率增加，根据能量守恒定律，所以原线圈输入功率也增加，原线圈电流增加，所以A的示数变大，故D错误。
故选D。
11．D
【解析】
A．输入电压和原、副线圈的匝数比不变，由
可知副线圈两端M、N的输出电压不变，A错误；
BC．当K接通时，副线圈电路的总电阻减小，总电流I2变大，输电线等效电阻R上的电压增大，并联部分的电压减小，通过灯泡L1的电流减小，BC错误；
D．由
可知，电流I2变大，则I1变大，即原线圈中的电流增大，D正确。
故选D。
12．D
【解析】
AB．由
已知原线圈的电压有效值为
U1＝220 V
解得
U2＝440 V
故R的最小值
Rmin＝＝440 Ω
故A错误，B正确；
CD．匝数为n3的副线圈两端的最大电压不能超过电容器上面标的440 V，即
U3max＝440 V
由
U1max＝220V，
联立解得
n1∶n3＝1∶
故C错误，D正确。
故选D。
13．ACD
【解析】
A．根据
P＝UI
可得通过电器RL的电流为
电阻r的功率为
Pr＝IL2r＝52×2 W＝50 W
故A正确；
B．图a变压器输出电压为
U出＝UL＋Ir＝220 V＋5×2 V＝230 V
图a输出功率等于输入功率为
P1＝U出IL＝230×5 W＝1 150 W
RL′正常工作的电流为
图b中干路电流为
I总＝IL＋IL′＝7 A
图（2）中输出电压为
U出′＝UL′＋I总r＝220 V＋2×7 V＝234 V
图b中输出功率等于输入功率为
P2＝U出I总＝234×7 W＝1 638 W
图b中变压器的输入功率比图a中变压器的输入功率增加了
ΔP＝P2－P1＝1 638W-1150 W＝488 W
故B错误；
CD．由于输入电压为
U入＝＝V＝27000 V
则图a中原、副线圈匝数比
同理图b中原、副线圈匝数比
故C、D正确。
故选ACD。
14．BC
【解析】
AB．通过电阻的电压为
根据理想变压器原副线圈电压的关系可得，电阻两端的电压为
解得
通过电阻的电流为
A错误；B正确；
C．发电机线圈电动势的峰值为
则发电机线圈电动势的有效值为
根据理想变压器原副线圈电压关系，有
C正确；
D．发电机的功率为
D错误。
故选BC。
15．CD
【解析】
A．根据变压器原副线圈的电压之比等于匝数之比可知，原线圈的电压不变，匝数之比不变，所以副线圈的电压不变，故A错误；
B．滑动变阻器R的滑片向右滑动，电阻变大，根据副线圈的功率可知
副线圈的功率减小，由于原线圈的功率等于副线圈的功率，因此原线圈的功率也减小，故B错误；
C．由于副线圈的电压不变，滑动变阻器R的滑片向右滑动，电阻变大，滑动变阻器的电压变大，所以灯泡两端电压减小，故C正确；
D．滑动变阻器R的滑片向右滑动，电阻变大，副线圈的电流变小，根据用电决定送电，所以原线圈的电流也减小，故D正确。
故选CD。
16．（1）10V；（2）5∶2
【解析】
（1）接上R1=4Ω负载时，有
得变压器的输出电压
（2）换上负载R2=16Ω时，负线圈的电流
此时根据原、副线圈电流关系可得原、副线圈匝数之比
17．见解析
【解析】
两个线圈之间并没有导线相连，但当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场会使穿过另一个线圈的磁通量发生变化，从而产生感应电动势．
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