3.3变压器同步练习（word版含答案）

3.3 变压器 同步练习
一、单选题
1．如图甲，10匝完全相同的线圈abcd整体在匀强磁场中绕MN轴匀速转动，单匝线圈上产生的电动势随时间变化规律如图乙所示，单匝线圈内阻r=0.1Ω。定值电阻R=9Ω。下列说法正确的是（　　）
A．0. 05s时穿过线圈的磁通量最大，磁通量变化最慢
B．图甲中交流电压表的示数是9V
C．此交变电流的周期是0.2s，线圈转动的角速度是 rad/s
D．线圈从图示位置转过45°，电压表的示数为10V
2．如图甲所示，为半波整流电路，在变压器的输出电路中有一只整流二极管，已知原、副线圈的匝数比为11：1，电阻R=10Ω，原线圈的输入电压随时间的变化关系如图乙所示，则（　　）
A．电压表V1的读数为28V
B．电压表V2的读数为20V
C．电流表A的读数为0.18A
D．原线圈的输入功率P=20W
3．如图所示，矩形闭合导线框处于水平方向的匀强磁场中，线框绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，变压器副线圈接有一只“11V，33W”的灯泡.当灯泡正常发光时，变压器输入电压.下列说法正确的是（ ）
A．图示位置可能是计时起点
B．图示位置通过线框的磁通量变化率最小
C．变压器原、副线圈匝数之比为
D．电流表的示数为A
4．如图所示为一理想变压器，其中、、为三个额定电压相同的灯泡，输入电压。当输入电压为灯泡额定电压的9倍时，三个灯泡刚好都正常发光。下列说法正确的是（　　）
A．三个灯泡的额定电压为
B．变压器原、副线圈匝数比为9∶2
C．此时灯泡和消耗的电功率之比为1∶4
D．流过灯泡的电流方向，每1s改变50次
5．生活中离不开物理，物理知识在生活中应用非常广泛，下列说法不正确的是
A．电饭锅是利用力传感器原理
B．光控路灯是利用光敏电阻传感器
C．变压器是利用了互感现象原理
D．电磁炉是利用交流电的涡流现象原理
6．如图所示的电路中，、、和为阻值相同的定值电阻，若电压表的最大量程为3V，则AB端输入电压的最大值为（　　）
A．30V B．25V C．20V D．15V
7．交流电在人们生产、生活中有着非常重要的应用。如图（甲）所示，理想变压器原、副线圈分别接有相同的灯泡a、b和c、d．当输入图（乙）所示正弦式交变电压时，四灯泡均能正常发光．下列说法正确的是
A．原、副线圈匝数比为1:2
B．原、副线圈匝数比为1:4
C．灯泡的额定电压为55V
D．灯泡的额定电压为110V
8．将如图甲所示的不完整正弦交流电接在图乙所示的理想变压器的a、b两端．理想变压器的原、副线圈匝数之比为5:1,所接电表均为理想电表,副线圈回路中两个电阻的阻值均为R=11Ω,开关S处于断开状态,下列说法正确的是( )
A．电流表的示数为1.6A
B．电压表的示数为22V
C．a、b端的输入功率为88W
D．若闭合开关S,电压表的示数将变为22V
9．在匀强磁场中，一个100匝的闭合矩形金属线圈，绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，线圈中产生的电动势随时间按如图所示正弦规律变化。设线圈总电阻为，则（　　）
A．时，线圈平面垂直于磁感线
B．一分钟内线圈中的电流改变方向30次
C．时，线圈中的磁通量最大，为
D．一个周期内，线圈产生的热量为
10．如图，理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2=4∶1，电压表V和电流表A均为理想电表，灯泡电阻RL=12Ω，AB端电压．下列说法正确的是（ ）
A．电流频率为100Hz B．电压表V的读数为96V
C．电流表A的读数为0.5A D．变压器输入功率为6W
11．如图所示，理想变压器的原线圈与输出电压有效值恒定的正弦交流电源相连，副线圈通过导线与灯泡L和滑动变阻器R相连，若将滑动变阻器滑片上滑，则滑动过程中，下列说法正确的是（　）
A．副线圈两端电压变大
B．原线圈中电流增大
C．电源的输出功率不变
D．灯泡L亮度变亮
二、多选题
12．如图甲所示，在匀强磁场中有一个n＝10匝的闭合矩形线圈绕轴匀速转动，转轴O1O2垂直于磁场方向，线圈电阻为5，从图甲所示位置开始计时，通过线圈平面的磁通量随时间变化的图像如图乙所示，则（　　）
A．所产生的交变电流感应电动势的瞬时值表达式为e＝10πsin（5πt）V
B．在t＝0.2s时，线圈中的感应电动势为零，且电流改变一次方向
C．线圈转动过程中消耗的电功率为10π2W
D．图示位置时穿过线圈的磁通量变化最快
13．如图所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直磁场方向的轴匀速转动，线圈abcd的匝数为N，电阻不计，理想变压器原、副线圈的匝数之比为1：2，定值电阻与的阻值均为R，所用电表均为理想交流电表，当线圈abcd转动的角速度大小为时，电压表的示数为U，则　　
A．此时电流表的示数为
B．从图示位置线圈abcd与磁场方向平行开始计时，线圈abcd中产生的电动势的瞬时表达式为
C．在线圈abcd转动的过程中，穿过线圈的磁通量的最大值为
D．当线圈abcd转动的角速度大小为时，电压表的示数为4U
14．如图所示，理想变压器原线圈a的匝数，副线圈b的匝数，线圈a接在的交流电源上，“”的灯泡L恰好正常发光，电阻，电压表V为理想电表，取，下列推断正确的是（　　）
A．交变电流的频率为
B．穿过铁芯的磁通量的最大变化率为
C．电压表V的示数为22V
D．消耗的功率是1W
15．将如图所示的交变电压加在变压比为4：1的理想变压器的原线圈两端，已知副线圈接阻值R=11Ω的定值电阻，则下列说法正确的是（ ）
A．交变电压的频率为50Hz
B．该理想变压器的输入功率为输出功率的4倍
C．副线圈两点电压的有效值为55V
D．流过原线圈的电流大小为1.25A
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．0. 05s时线圈产生的感应电动势最大，故此时线圈位于与中性面垂直位置，故此时穿过线圈的磁通量为0，磁通量变化最快，故A错误；
BC．由图乙可知，周期为0.2s，则线圈转动的角速度
10匝线圈产生的电动势最大为，由闭合电路欧姆定律可得路端电压的最大值为
交流电压表测的是电压的有效值，所以电压表示数为
故B正确，C错误；
D ．交流电压表测的是电压的有效值，所以还是为9V，故D错误。
故选B。
2．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．由图可知，原线圈输入电压的有效值为=220V，根据原副线圈匝数比与电压比的关系有
解得
所以电压表V1的读数为20V，选项A错误；
B．由于二极管具有单向导电性，只有半个周期有电流，故有
有效值为
即电压表V2的读数为电流的有效值，选项B错误；
C．流过R的电流为:
则原线圈的电流
选项C错误；
D．原线圈的输入功率等于输出功率
选项D正确。
故选D。
3．B
【解析】
【详解】
根据瞬时值表达式可知，线框转动的计时起点是线框平面与磁感线平行的位置，不是图示的位置， A错误；图示位置通过线框的磁通量最大，磁通量的变化率最小，B正确；变压器原线圈电压的有效值为33V，副线圈电压的有效值为11V，根据，得变压器原、副线圈匝数之比为， C错误；根据输入功率与输出功率相等可知，电流表A的示数为， D错误.
4．C
【解析】
【详解】
A．输入电压的有效值
灯泡的额定电压为，根据题意
灯泡的额定电压为
A错误；
B．根据理想变压器的电压规律
则原、副线圈的匝数之比为
B错误；
C．根据单相变压器的电流规律
根据电功率的计算公式
、两灯泡的功率之比为
C正确；
D．交变电流的周期为
每个周期电流方向改变次，内有个周期，所以流过灯泡的电流方向改变次，D错误。
故选C。
5．A
【解析】
【详解】
试题分析:电饭锅是利用温度传感器的原理，A错；光控路灯是利用光敏电阻传感器，B对；变压器是利用了互感现象原理，C对；电磁炉是利用交流电的涡流现象原理，D对．
考点:生活中的物理．
6．D
【解析】
【详解】
电路中R3与R4串联后与R2并联，最后再与R1串联，电压表最大量程为3V，则R4两端电压最大为3V，则根据串联电路特点可知，R3和R4的总电压为6V，也即R2两端的电压，设四个电阻的电阻均为R，则R2、R3、R4的总电阻为
则有
解得，R1两端电压为
则AB端输入电压的最大值为
故选D。
7．C
【解析】
【详解】
AB．由于四灯泡正常发光，所以原副线圈中的电流之比为1：2，由变压器中的原副线圈中的电流之比等于匝数反比，即原、副线圈匝数比为2：1，故AB错误；
CD．由公式
解得
故C正确，D错误。
故选C。
8．C
【解析】
【详解】
AB、设图甲电流的周期为，根据电流的热效应有，解得，根据变压器电压与线圈匝数之间的关系可得副线圈两端的电压为，电压表的示数为，开关断开时，副线圈中的电流为，根据电流与线圈匝数之间的关系可知电流表示数，故选项A、B错误；
C、、端的输入功率，故选项C正确；
D、开关闭合后，电压表示数不变，仍为，故选项D错误．
9．C
【解析】
【详解】
A．0.5s时感应电动势最大，磁通量变化率最大，磁通量为零，线圈平面平行磁感线，故A项错误；
B．一个周期电流变换两次方向，从图中可知，则一分钟内（30个周期）线圈中的电流改变方向60次，故B项错误；
C．时，感应电动势为零，此时磁通量最大，因为，所以：
故C项正确；
D．一个周期内，线圈产生的热量
故D项错误。
10．C
【解析】
【详解】
试题分析：由可知交流电的频率为50Hz，A错误；原线圈输入的电压有效值为24V，由于n1∶n2=U1∶U2可知，U2=6V，即电压表的示数为6V，B错误；这样电流表的示数，C正确；灯泡消耗的功率P=U2I=3W，而变压器为理想变压器，本身不消耗能量，因此变压器输入功率也为3W，D错误
考点：考查了理想变压器
11．B
【解析】
【详解】
A．原线圈输入电压不变，原副线圈端电压不变，故A错误；
B．滑动变阻器滑片向上滑动，滑动变阻接入电路中电阻变小，由于副线圈两端电压不变，由欧姆定律可知，通过滑动变阻电流变大，副线圈中电流变大，则原线圈电流变大，故B正确；
C.原线圈电压不变，原线圈输入电流变大，原线圈输入功率变大，原线圈输入功率等于电源输出功率，既然原线圈输入功率增大，则电源的输出功率变大，C错误；
D．副线圈两端电压不变，灯泡电阻不变，由
可知灯泡实际功率不变，灯泡亮度不变，故D错误。
故选B。
12．CD
【解析】
【详解】
A．从图乙中可知
线圈产生的最大感应电动势为：
因为线圈从垂直中性面开始计时，所以交变电流感应电动势的瞬时表达式为
选项A错误；
B．从图乙中可知在t=0.2s时，磁通量为0，线圈中的感应电动势最大，电流方向不变，B错误；
C．感应电动势有效值为
线圈转动过程中消耗的电功率为
选项C正确；
D．图示位置线圈平面与磁场方向平行，磁通量为0，磁通量的变化率最大，穿过线圈的磁通量变化最快，选项D正确。
故选CD。
13．AC
【解析】
【详解】
流过副线圈的电流，根据可知，流过电流表的电流，故A正确；变压器中原线圈的电压为，根据可知电压，电阻分得的电压，故线圈产生的感应电动势的有效值为，最大值，故从线圈转动到图示位置开始计时，线圈中产生的电动势的瞬时表达式为，故B错误；根据可知，故C正确；根据可知，转动角速度加倍，产生的感应电动势加倍，故电压表的示数加倍，为2U，故D错误．故选AC．
14．ABD
【解析】
【分析】
【详解】
A．由知
选项A正确；
C．灯泡正常发光，由得灯泡中的电流
电压表的示数
选项C错误；
B．穿过铁芯的磁通量的最大变化率为
选项B正确；
D．根据，得
则两端电压
由原、副线圈的电流与匝数成反比，可得通过的电流
则的功率
选项D正确；
故选ABD。
15．ACD
【解析】
【详解】
A．由图像可知交流电的周期为T=0.02s，则其频率为
Hz
A正确；
B．理想变压器的输入功率和输出功率相等，B错误；
C．由图像可知交流电的电压的最大值为311V，所以输入的电压的有效值为
VV
根据电压与匝数成正比可知副线圈电压的有效值为55V，C正确；
D．对副线圈，由
可解得5A，又由
可得
AA
D正确。
故选ACD。
【点睛】
本题主要考查了交流电的最大值和有效值，明确变压器的特点，电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，输入功率等于输出功率．
答案第1页，共2页
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