3.3 变压器练习-2020-2021学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册（含答案）

3.3 变压器练习1
1.(多选)一个正常工作的理想变压器的原、副线圈中,下列物理量一定相等的是(　　)
A.交变电流的频率 B.电流的有效值
C.电功率 D.磁通量的变化率
2.如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比n1∶n2＝4∶1，当导体棒在匀强磁场中向左做匀速直线运动切割磁感线时，电流表A1的示数为12 mA，则电流表A2的示数为 (　　)
A．3 mA　　　　B．0
C．48 mA D．与负载R的值有关
3.关于理想变压器的工作原理,以下说法正确的是(　　)
A.通有正弦交变电流的原线圈产生的磁通量不变
B.穿过原、副线圈的磁通量在任何时候都不相等
C.穿过副线圈磁通量的变化使得副线圈产生感应电动势
D.原线圈中的电流通过铁芯流到了副线圈
4.理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1,下列说法中正确的是(　　)
A.穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是10∶1
B.穿过原、副线圈每一匝磁通量的变化率相等,但穿过每匝线圈的磁通量并不相等
C.原、副线圈每一匝产生的电动势瞬时值之比为10∶1
D.正常工作时,原、副线圈的输入、输出功率之比为1∶1
5.理想变压器正常工作时,原、副线圈中不相同的物理量为(　　)
A.每匝线圈中磁通量的变化率
B.交变电流的频率
C.原线圈的输入功率和副线圈的输出功率
D.原线圈中的感应电动势和副线圈中的感应电动势
6.如图所示,理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2=2∶1,电压表和电流表均为理想电表,灯泡电阻RL=6 Ω,A、B端电压。下列说法正确的是(　　)
A.灯泡中的电流频率为100 Hz
B.电压表的读数为24 V
C.电流表的读数为0.5 A
D.变压器输入功率为6 W
7.如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为20∶1，两个标有 “12 V 6 W”的小灯泡并联在副线圈的两端。当两灯泡都正常工作时，原线圈电路中电压表和电流表(可视为理想的电表)的示数分别是 (　　)
A．120 V,0.10 A　　　　　
B．240 V,0.025 A
C．120 V,0.05 A
D．240 V,0.05 A
8.某理想变压器原、副线圈匝数之比为55∶9，原线圈所接电源电压的变化规律如图所示，副线圈接有负载。下列判断正确的是 (　　)
A．输出电压的最大值为36 V
B．原、副线圈中电流之比为55∶9
C．该理想变压器的输入、输出功率之比为55∶9
D．原线圈两端电压有效值为220 V，频率为50 Hz
9.如图所示，一输入电压为220 V、输出电压为36 V的变压器副线圈烧坏．为获知此变压器原、副线圈匝数，某同学拆下烧坏的副线圈，用绝缘导线在铁芯上新绕了5匝线圈，然后将原线圈接到220 V交流电源上，测得新绕线圈两端的电压为1 V，按理想变压器分析，该变压器烧坏前的原、副线圈匝数分别为(　　)
A．1 100,360 B．1 100,180
C．2 200,180 D．2 200,360
10.如图所示，有些机床为了安全，照明电灯用的电压是36 V，这个电压是把380 V的电压降压后得到的。如果变压器的原线圈是1 440匝，副线圈是多少匝？在某次实际工作时输入电压只有220 V，则输出电压是多少？
11.如图所示的理想变压器原线圈1接到220 V的交流电源上．副线圈2的匝数n2＝30匝，与一个“12 V　12 W”的灯泡L连接，L能正常发光．副线圈3的输出电压U3＝110 V，与电阻R连接，通过R的电流为0.4 A．求：
(1)副线圈3的匝数n3；
(2)原线圈1的匝数n1和电流I1.
12.如图所示，一长为m、宽为0.2 m，匝数为100的矩形金属线圈电阻r＝1 Ω，在B＝0.6 T的匀强磁场中以恒定角速度ω＝10 rad/s绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，线圈两端通过电刷与图示的电路连接，其中电阻R1＝4 Ω，R2＝1 Ω，理想变压器的原、副线圈的匝数比n1∶n2＝5∶1。求：
(1)从中性面位置开始计时，线圈转动时产生感应电动势的瞬时值表达式；
(2)交流电压表、电流表的示数U、I；
(3)若不计一切摩擦及空气阻力，线圈转动一周外力做的功W。
3.3 变压器练习2
1.如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝2∶1，和均为理想电表，灯泡电阻RL＝6 Ω，AB两端电压u1＝12sin 100πt(V)．下列说法正确的是(　　)
A．电流频率为100 Hz
B.的读数为24 V
C.的读数为0.5 A
D．变压器输入功率为6 W
2.(多选)如图所示，将额定电压为60 V的用电器，通过一理想变压器接在正弦交变电源上．闭合开关S后，用电器正常工作，交流电压表和交流电流表(均为理想电表)的示数分别为220 V和2.2 A．以下判断正确的是(　　)
A．变压器输入功率为484 W
B．通过原线圈的电流的有效值为0.6 A
C．通过副线圈的电流的最大值为2.2 A
D．变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝11∶3
3.普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流，通常要通过电流互感器来连接，如图所示。电流互感器ab一侧线圈的匝数较少，工作时电流为Iab；cd一侧线圈的匝数较多，工作时电流为Icd。为了使交流电流表能正常工作，则 (　　)
A．ab接MN、cd接PQ，IabB．ab接MN、cd接PQ，Iab>Icd
C．ab接PQ、cd接MN，IabD．ab接PQ、cd接MN，Iab>Icd
4.如图所示，甲、乙两图中的理想变压器以不同的方式接在高压电路中。甲图中变压器原、副线圈的匝数之比为k1，电压表读数为U；乙图中变压器原、副线圈的匝数之比为k2，电流表读数为I。则甲图中高压线电压和乙图中高压线电流分别为 (　　)
A.k1U，k2I　
B．k1U，
C．，k2I
D．，
5．一自耦变压器如图所示，环形铁芯上只绕有一个线圈，将其接在a、b间作为原线圈。通过滑动触头取该线圈的一部分，接在c、d间作为副线圈。在a、b间输入电压为U1的交变电流时，c、d间的输出电压为U2。在将滑动触头从M点顺时针旋转到N点的过程中 (　　)
A．U2＞U1，U2降低
B．U2＞U1，U2升高
C．U2＜U1，U2降低
D．U2＜U1，U2升高
6.(多选)电流互感器和电压互感器如图所示,其中n1、n2、n3、n4分别为四组线圈的匝数,a、b为两只交流电表,则(　　)
A.A为电流互感器,且n1B.A为电压互感器,且n1>n2,a是电压表
C.B为电流互感器,且n3D.B为电压互感器,且n3>n4,b是电压表
7.[多选]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S断开。当开关S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上的电压增大
C．通过灯泡L1的电流减小
D．原线圈中的电流增大
8.如图所示，T为理想变压器，A1、A2为交流电流表，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，原线圈两端接恒压交流电源，当滑动变阻器的滑动触头向下滑动时(　　)
A．A1的读数变大，A2的读数变大 B．A1的读数变大，A2的读数变小
C．A1的读数变小，A2的读数变大 D．A1的读数变小，A2的读数变小
9.如图所示，为一理想变压器，S为单刀双掷开关，P为滑动变阻器触头，U1为加在原线圈两端的电压，I1为原线圈中的电流强度，则以下说法错误的是(　　)
A．保持U1及P的位置不变，S由a合到b时，I1将增大
B．保持P的位置及U1不变， S由b合到a时，R消耗的功率将减小
C．保持U1不变， S合在a处，使P上滑，I1将增大
D．保持P的位置不变， S合在a处，若U1增大，I1将增大
10．(多选)如图所示，将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈连接电阻R0、R1和R2。电路中分别接了理想交流电压表V1、V2和理想交流电流表A1、A2，导线电阻不计，如图所示。当开关S闭合后(　　)
A．V1、V2示数变小，变压器的输出功率减小
B．A1、A2示数变大，变压器的输出功率增大
C．A1示数不变、A2示数变大，变压器的输出功率减小
D．V1示数不变、V2示数变小，变压器的输出功率增大
11.如图为一与电源相接的理想变压器,当副线圈中的负载电阻变小时,则原线圈中的电流I1　　　　;副线圈中的电流I2　　　　。(选填“变大”“变小”或“不变”)
3.3 变压器练习1参考答案
1.ACD 2.B 3.C 4.D 5.D 6.D 7.D 8.D 9.B
10.136匝　21 V
11.(1)275匝　(2)550匝　0.255 A
12.(1)e＝60sin (10t) V (2)10 V　2 A　(3)75.36 J
3.3 变压器练习2参考答案
1.D 2.BD 3.B 4.B 5.C 6.AD 7.BCD 8.A 9.C 10.BD
11.变大 变大