3.3变压器同步练习（word版含答案）

人教版（2019）选择性必修二 3.3 变压器 同步练习
一、单选题
1．一个电热器接在220V直流电路中，功率为1kW。若把它接在交流电路中，使其功率仍为1kW，则交流电路的电压峰值为（　　）
A．220V B．220V C．V D．380V
2．A、B是两个完全相同的电热器，A通以图甲所示的方波交变电流，B通以图乙所示的正弦交变电流。两电热器的电功率之比PA ∶ PB等于（　　）
A．1 ： 2
B．2 ： 1
C．5 ： 4
D．4 ： 5
3．如图所示，电阻为r的金属直角线框abcd放置在磁感应强度为B的匀强磁场中，a、d两点连线与磁场垂直，ab、cd长均为l，bc长为2l，定值电阻阻值为R。线框绕ad连线以角速度ω匀速转动，从图示位置开始计时，则（　　）
A．线框每转一圈，回路电流方向改变一次
B．a、d两点间的电压为
C．电流瞬时值的表达式为
D．半个周期内通过R的电荷量为
4．如图所示是一交变电流的图像，则该交流电电流的有效值为（　　）
A．10A B． C． D．
5．图是一正弦式交变电流的电压图象。由图可知，此交变电流的电压和频率为（　　）
A．有效值为311V B．有效值为220V
C．频率为200Hz D．频率为100Hz
6．如图所示，甲、乙是规格相同的灯泡，A、B两端加直流电压时，甲灯正常发光，乙灯完全不亮；当A、B两端加上有效值和直流电压相等的交流电压时，甲灯发出微弱的光，乙灯能正常发光。下列说法正确的有：（　　）
A．与甲灯串联的元件X是电感线圈 B．与乙灯串联的元件Y是电阻
C．与甲灯串联的元件X是电容器 D．与乙灯串联的元件Y是电感线圈
7．如图甲所示，交流发电机的矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，穿过该线圈的磁通量Φ随时间t的变化规律如图乙所示。线圈匝数为20，线圈总电阻为1Ω，与线圈连接的定值电阻R的阻值也等于1Ω，电流表A可看做理想电流表，则（　　）
A．线圈转动的角速度为2πrad/s
B．感应电动势最大值为0.2πV
C．t=s时，通过电阻R的电流为πA
D．一个周期内电阻R上产生的热量为2π2J
8．如图所示，电阻为r的单匝矩形线圈面积为S，在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以角速度匀速转动。匀强磁场的磁感应强度为B，时刻线圈平面与磁场垂直，各电表均为理想交流电表，则（　　）
A．滑片P下滑时，电压表的读数不变
B．图示位置线圈中的感应电动势最大
C．线圈从图示位置转过180°的过程中，流过电阻R的电荷量为
D．1s内流过R的电流方向改变次
9．对如图所示的装置，一矩形线框在匀强磁场中绕其图示对称轴匀速转动，下列说法中正确的是（　　）
A．该装置产生电流大小不变的交流电
B．线框每经过一次中性面，感应电流方向一定发生改变
C．仅改变转速线框所产生的交变电流有效值大小不一定变化
D．线框位于中性面时磁通量为零，磁通量的变化率最大
10．如图（a）所示，理想变压器原副线圈匝数比为，副线圈与理想电流表理想电压表以及负载电阻R连接成闭合回路，R两端电压随时间变化规律如图（b）所示。原线圈输入电压为的交变电流，负载电阻，下列说法中正确的是（　　）。
A．变压器输入电压的最大值是
B．电流表的示数为
C．原线圈输入交流电的频率是
D．变压器的输入功率是
11．如图所示，一初始位置处于竖直平面内的矩形线框，在其右侧空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。若矩形线框的面积为S，匝数为N，电阻为r，绕垂直磁场的水平轴以角速度匀速运动。线框通过滑环与定值电阻R及理想电流表组成闭合回路。从线框平面与磁感线平行的位置开始计时，则（　　）
A．理想电压表的示数为
B．理想电流表的示数为
C．若将此发电机角速度增加至，其输出功率变为
D．若将此发电机角速度增加至，其输出效率将变大
12．如图所示，用一台发电机给滑动变阻器R供电，发电机产生的交变电流的电动势，发电机线圈的总电阻为，V为理想交流电压表，通过调节滑动变阻器R的阻值使其上消耗的功率最大，则下列说法正确的是（　　）
A．该最大功率为，电压表示数为
B．该最大功率为，电压表示数为
C．该最大功率为，电压表示数为
D．该最大功率为，电压表示数为
13．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为22:1，b是原线圈的中心抽头，副线圈接理想电压表和理想电流表。在原线圈c、d两端加上的交变电压，则（　　）
A．开关与a连接时，电压表的示数为10V
B．开关与a连接时，滑动变阻器触头P向上移动，电流表示数变小
C．开关与b连接时，滑动变阻器触头P向下移动，电流表示数变小
D．变阻器R不变，当单刀双掷开关由a扳向b时，输入功率不变
14．某种型号手机充电器中的变压器可认为是理想变压器，它的原、副线圈匝数比为50:1，若在原线圈上加有交流电压，则在副线圈上可获得电压（　　）
A． B． C． D．
15．如图所示为一小型电风扇的电路简图，理想变压器的原、副线圈匝数比为n，原线圈接电压为U的交流电源，输出端接有一电阻为r的灯泡L和风扇电动机D，电动机线圈电阻也为r。接通电源后，电风扇正常运转，测出通过风扇电动机的电流为I。则（　　）
A．副线圈中的电流为2I
B．副线圈两端的电压为nU
C．电动机D的输出功率为
D．灯泡L的功率为
16．塔吊是建筑工地上最常用的一种起重设备，如图所示为起重机提升重物时的简化电路，一台变压器的原线圈与10kV的高压输电线相连，副线圈上接有一台电动机，起重机能用1分钟的时间将质量为3t的建筑材料匀速提升42m，电动机正常工作时两端的电压为380V，工作电流为60A，由于磁损和热损，变压器的输出功率为输入功率的96%，不计导线的电阻，重力加速度g=10m/s2，则下列说法中正确的是（　　）
A．变压器原线圈中的电流为2.28A
B．电动机的工作效率约为92.1%
C．电动机的机械功率为22.8kW
D．电动机的电阻约为6.3Ω
17．如图甲所示,理想变压器原、副线圈匝数比为22∶1,电路中灯泡电阻R=10 Ω,其余电阻均不计,在原线圈两端加上如图乙所示的正弦式交变电压。下列说法中正确的是 （　　）
A．小灯泡两端电压为10 V
B．原线圈中的电流为2 A
C．原线圈输入功率为10 W
D．若将一个相同的小灯泡串联接入副线圈电路中,则原线圈输入功率为200 W
18．如图，理想变压器的原线圈匝数匝，接入电压的正弦交流电路中。副线圈匝数匝，副线圈上接有“、”的定值电阻，则变压器的输入功率是（　　）
A． B． C． D．
19．为力争2060年前实现碳中和的目标，中国将大力发展风力发电．风力驱动风叶，最终带动发电机中一面积为S、匝数为N的矩形线框，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕与磁场方向垂直的中心轴线匀速转动．矩形线圈与理想变压器原线圈相连，副线圈接入一个额定电压为U的灯泡．已知原副线圈匝数比为，线框的电阻和导线电阻可不计，若灯泡正常发光，则矩形线框的转动周期应该为（　　）
A． B．
C． D．
20．如图，理想变压器原线圈与定值电阻R0串联后接在电压U0＝36 V的交流电源上，副线圈接理想电压表、电流表和滑动变阻器R，原、副线圈匝数比为1∶3，已知R0＝4 Ω，R的最大阻值为100 Ω。现将滑动变阻器R的滑片P向下滑动，下列说法错误的是（　　）
A．电压表示数变小，电流表示数变大
B．电源的输出功率变小
C．当R＝4 Ω时，电压表示数为10.8 V
D．当R＝36 Ω时，R获得的功率最大
21．如图甲为风力发电的简易模型，发电机与一理想变压器的原线圈相连,变压器原、副线圈匝数分别为500匝和1000匝,在风力的作用下,风叶带动与其固定在一起的永磁体转动,转速与风速成正比,某一风速时,变压器原线圈两端电压随时间变化的关系图像如图乙所示,则（　　）
A．变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式为
B．电压表V1的示数是100 V
C．断开开关K,电压表V2的示数是0
D．风速加倍时,变压器原线圈的瞬时值表达式为
22．近十年来，我国环形变压器从无到有，已形成相当大的生产规模，广泛应用于计算机、医疗设备、家电设备和灯光照明等方面，如图甲所示。环形变压器与传统方形变压器相比，漏磁和能量损耗都很小，可视为理想变压器。如图乙所示的环形变压器原线圈匝数匝，副线圈接一个“，”的照明电灯L，电压表与电流表均为理想交流电表。原线圈所接正弦式交流电源的电压随时间变化的关系图像如图丙所示，最大值。此时，照明电灯恰好正常发光。则（　　）
A．该交流电的方向每秒改变50次
B．副线圈匝数约为34匝
C．此时电流表的读数为
D．若副线圈两端再并联多个规格与L完全相同的照明电灯，则每个电灯都不能正常工作
23．如图所示，R为用于热处理的电阻炉，正常工作电压为交流220V，通电后R在升温过程中电阻值增大很多，利用自耦变压器可使R升温过程中的热功率与正常工作时基本相同，通电后刚开始的一段时间内，应将变压器的滑片P（　　）
A．从a缓慢调至b B．从b缓慢调至a
C．从b缓慢调至c D．从c缓慢调至b
24．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∶3，定值电阻的阻值为R，所用电表均为理想交流电表。当线圈abcd以角速度匀速转动时，电压表的示数为U，则（　　）
A．此时电流表的示数为
B．在线圈abcd转动的过程中，穿过线圈的磁通量的最大值为
C．从图示位置（线圈abcd与磁场方向平行）开始计时，线圈电动势瞬时表达式
D．当线圈转动的角速度增大为时，电压表读数仍为U
25．如图，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b，当输入电压U为灯泡额定电压的10倍时，两灯泡均能正常发光，下列说法正确的是（　　）
A．原、副线圈匝数比为9∶1 B．原、副线圈匝数比为1∶9
C．原、副线圈匝数比为1∶3 D．原、副线圈匝数比为3∶1
26．家用燃气热水器电子脉冲点火装置的原理图如图所示。将3V的直流电压通过转换器转换为正弦交变电压u=12sin100πt（V），将该交变电压加在理想变压器的原线圈上，副线圈两端接放电针，当放电针之间电压的最大值达到18kV时，就可以放电，利用放电针高压放电所产生的电火花可点燃燃气。下列说法正确的是（　　）
A．热水器每秒点火50次
B．理想交流电压表V的示数为12V
C．在转换器损坏的情况下，只要副线圈的匝数足够大，就可以点燃燃气
D．要使点火装置正常工作，变压器原、副线圈的匝数之比不能超过1：1500
27．用变压器向电阻箱供电的电路如图所示，理想变压器原副线圈匝数比为10∶1.理想交流电流表、理想交流电压表的读数分别为I、U。保持变压器输入电压不变，则下列选项正确的是（　　）
A．变压器输入电压为U
B．电阻箱阻值为
C．R消耗的功率为10UI
D．若电阻箱阻值变为原来两倍则电压表读数变为2U
二、解答题
28．如图所示，匀强磁场的磁感应强度B＝0.5 T，边长L＝10 cm的正方形线圈abcd共100匝，线圈电阻r＝1 Ω，线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，角速度ω＝2πrad/s，外电路电阻R＝4 Ω，求：（计算结果保留π和根号）
（1）转动过程中感应电动势的最大值；
（2）由图示位置开始计时感应电动势的瞬时值；
（3）由图示位置转过60°角的过程中产生的平均感应电动势；
（4）交流电压表的示数。
29．一台发电机产生的正弦式交变电流的电动势最大值是400V，线圈匀速转动的角速度是100πrad/s，写出瞬时电动势的表达式。在1s内电流方向改变多少次？
30．有一个电热器，工作时的电阻为50Ω，接在电压u为的交流电源上，其中为311V，为。该电热器消耗的功率是多大？
31．单匝矩形线在匀强磁场中绕轴OO′转动。设线圈的两条边长分别为和，转动角速度为ω，磁场的磁感应强度为B。试证明，在图示的位置时，线圈中的感应电动势E=BSω。式中，S为线圈的面积，。
32．如图所示是线圈ABCD在磁场中绕轴OO′转动时的截面图．线圈平面从中性面开始转动，角速度为ω。经过时间t，线圈转过的角度是ωt，AB边的线速度v的方向跟磁感线方向间的夹角也等于ωt。设AB边长为L1，BC边长为L2，线圈面积S＝L1L2，磁感应强度为B，线圈转动角速度为ω，则：
（1）甲、乙、丙位置AB边产生的感应电动势各为多大？
（2）甲、乙、丙位置整个线圈中的感应电动势各为多大？
（3）若线圈有N匝，则甲、乙、丙中整个线圈的感应电动势各为多大？
33．如图为某人设计的电吹风电路的示意图，a、b、c、d为四个固定触点。可动的扇形金属片P可同时接触两个触点。触片P处于不同位置时，电吹风可以处于停机、吹热风、吹自然风三种工作状态。和分别是理想变压器原线圈和副线圈的匝数。该电吹风正常工作时各项参数如表1所示。不考虑小风扇电机的机械摩擦损耗及温度对电阻的影响。
热风时电吹风输入功率
自然风时电吹风输入功率
小风扇额定电压U
小风扇输出机械功率
(1)吹自然风时，触片P应接触哪两个触点？求出变压器原、副线圈的匝数比；
(2)计算吹热风时电热丝中的电流；
(3)求小风扇电机的内阻。
34．如图所示，有四个完全相同的灯泡，其中灯泡L1、L2与理想变压器的原线圈串联，灯泡L3、L4并联后接在副线圈两端，四个灯泡均正常发光。求变压器原副线圈的匝数比n1：n2。
35．如图，理想变压器原线圈与一个的交流电源相连，副线圈并联两个不同的小灯泡a和b，小灯泡a的额定功率为，正常发光时电阻为，已知两灯泡均正常发光，流过原线圈的电流为，试计算：
（1）原、副线圈的匝数比；
（2）流过灯泡b的电流。
36．某同学在探究变压器电压与匝数关系时，发现缺少电源，于是就用一个蓄电池代替。他能在实验中观察到什么现象？为什么？
三、填空题
37．如图所示，有一个正方形线圈的匝数为10匝，边长为20 cm，线圈总电阻为1 Ω，线圈绕垂直磁场方向的OO′轴以10π rad/s的角速度匀速转动，匀强磁场的磁感应强度为0.5 T，该线圈产生的感应电动势的峰值为___________，感应电流的峰值为___________，在图示位置时感应电动势为___________，从图示位置转过90°时感应电动势为___________。
38．如图所示，线圈的自感系数L和电容器的电容C都很小（L=1mH，C=200pF），结合线圈和电容器的主要功能，可知该电路的输出端就只有_____________（填“直流”或“交流”）和_____________（填“高频”或“低频”）电流。
39．如图所示，线圈abcd的面积是0.05m2，共100匝；线圈电阻为1，外电阻为9，匀强磁场的磁感应强度B=T当线圈以10rad/s的角速度匀速转动时，电压表的示数为___________，电流表的示数为___________________。
40．周期和频率的关系：T＝______或f＝______.
41．一交流电流的图像如图所示，由图可知，该交变电流周期为______，用电流表测该电流示数为______，若该交流电流通过的电阻时，电阻消耗的电功率为______。
42．如图所示，理想变压器的原。副线圈匝数之比为n1：n2=4：1，原线圈回路中的电阻A与副线圈回路中的负载电阻B的阻值相等。a、b端加一交流电压后，两电阻消耗的电功率之比PA：PB=__________；两电阻两端的电压之比UA：UB=___________。
43．一理想变压器，原线圈1100匝，接在220V交流电路上．现用它对10只“36V 60W”的灯泡供电，副线圈需要______ 匝，通过原线圈的电流______ ．如果其中一只灯泡突然短路，则通过原线圈的电流会______ (填增大、不变、减小，等于零)．
44．一台理想变压器，其原线圈2200匝，副线圈440匝，并接一个100Ω的负载电阻，如图所示，则：当原线圈接在220V交流电源上时，电压表示数_______V, 电流表示数_______A．此时输入功率为_______W.
45．为了监测变电站向外输电情况，要在变电站安装互感器，其接线如图所示．两变压器匝数分别为、和、，a和b是交流电表．则_____为交流电流表，____为交流电压表(填“a”或“b”)；____，____(填“”或“”)．
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【解析】
【详解】
根据交流电有效值的定义可知，若交流电和恒定电流在一段时间内产生的热量相同，该直流电的电压即为交流电的有效值，故该交流电的有效值为220V，正弦式交流电的最大值是有效值的倍，则知电压的峰值为。
故选B。
2．C
【解析】
【详解】
对甲，由交流电的有效值的定义可知
得到
乙交流电的有效值
根据
可知
故选C。
3．D
【解析】
【详解】
A．线圈产生的是正弦交流电，正弦交流电在一个周期内方向改变2次，故A错误；
B．回路中产生的感应电动势有效值为
a、d两点间的电压为路端电压
故B错误；
C．从中性面开始转动，是正弦交流电，电流瞬时值表达式
故C错误；
D．半个周期通过的电荷量
故D正确。
故选D。
4．B
【解析】
【详解】
由图可知，交流电周期为
由有效值定义可得
解得电流有效值为
故选B。
5．B
【解析】
【详解】
AB．根据图象可知该交流电的电压最大值是311V，故有效值为
A错误，B正确；
CD．由图可知，周期为0.02s，所以频率为
CD错误。
故选B。
6．A
【解析】
【详解】
A、B两端加直流电压时，甲灯正常发光，乙灯完全不亮，说明乙支路为开路，即与乙灯串联的元件Y可能是电容器，当A、B两端加上有效值和直流电压相等的交流电压时，甲灯发出微弱的光，乙灯能正常发光，因为电感线圈是通直流阻交流，所以与甲灯串联的元件X是电感线圈，因为电容器是隔直流通交流，所以与乙灯串联的元件Y是电容器。
故选A。
7．C
【解析】
【详解】
解：A、由图乙可得交流电的周期T=2s，故线圈转动的角速度
故A错误；
B、感应电动势的最大值
故B错误；
C、线圈转动产生的感应电动势的瞬时值为
当时产生的感应电动势大小为
故通过电阻R的电流为
故C正确；
D、线圈转动产生感应电动势的有效值为
根据闭合电路的欧姆定律可得
一个周期内电阻R上产生的热量为
故D错误。
故选C。
8．C
【解析】
【详解】
A．滑片P下滑时，外电阻增大，总电阻增大，而感应电动势的有效值不变，所以总电流减小，故内电压减小，所以外电压增大，即电压表的读数变大，故A错误；
B．图示位置穿过线圈的磁通量最大，感应电动势为零，故B错误；
C．线圈从图示位置转过180°的过程中，流过电阻R的电荷量为
故C正确；
D．一个周期内线圈2次通过中性面，电流方向改变2次，交流电的频率为，所以1s内流过R的电流方向改变次，故D错误。
故选C。
9．B
【解析】
【详解】
A．该装置产生大小和方向都周期性变化的正弦式交变电流，故A错误；
B．线框每经过一次中性面，感应电流方向一定发生改变，故B正确；
C．由于该交变电流的峰值为
所以改变转速线框所产生的交变电流有效值大小一定变化，故C错误；
D．线框位于中性面时磁通量最大，磁通量的变化率为零，故D错误。
故选B。
10．A
【解析】
【详解】
A．正弦式交变电流的有效值是最大值的，由图（b）可知副线圈电压有效值U2=10V，原副线圈匝数比为，由
可得原线圈电压的有效值U1=110V，则其最大值为，故A正确；
B．电流表示数为交变电流的有效值，根据副线圈电路结构有
带入得I2=0.5A，即电流表示数为0.5A，故B错误；
C．由图（b）可知交流电的周期为0.01s，由可知频率为100Hz，变压器原副线圈频率相等，所以原线圈输入交流电的频率是100Hz，故C错误；
D．副线圈功率P2=U2I2=5W，理想变压器原副线圈功率相等，所以变压器输入功率为5W，故D错误。
故选A。
11．B
【解析】
【详解】
AB．电源电动势最大值为
所以理想电压表的示数为
理想电流表的示数为
A错误B正确；
C．发电机角速度增加至，电流增加到原来的2倍，其输出功率
C错误；
D．发电机的输出效率
与角速度无关，故其输出效率不变，D错误。
故选B。
12．D
【解析】
【详解】
发电机电动势的有效值为
E=10V
当电源的内阻等于外电阻时，电源的输出功率最大，即当滑动变阻器调到时，使其上消耗的功率最大，此时最大功率
电压表的读数
故选D。
13．B
【解析】
【详解】
A．开关与a连接时，电压表的示数为
A错误；
B．开关与a连接时，滑动变阻器触头P向上移动，R增大，电流表示数变小，B正确；
C．开关与b连接时，滑动变阻器触头P向下移动，R减小，电流表示数变大，C错误；
D．变阻器R不变，当单刀双掷开关由a扳向b时，n2增大，U2增大，输出功率增大，输入功率增大，D错误。
故选B。
14．A
【解析】
【详解】
根据理想变压器原副线圈电压与线圈匝数关系得
解得
A正确，BCD错误。
故选A。
15．C
【解析】
【详解】
B．因为
解得
B错误；
A． 副线圈中的电流为
解得
A错误；
C．电动机D的输出功率为
解得
C正确；
D．灯泡L的功率为
解得
D错误。
故选C。
16．B
【解析】
【详解】
A．变压器不改变功率，则有
可得
故A错误；
B．电动机的工作效率约为
故B正确；
C．电动机的机械功率为
故C错误；
D．电动机消耗的热功率为
则电动机的电阻约为
故D错误。
故选B。
17．C
【解析】
【详解】
A．由题图乙可知，原线圈输入电压的最大值Um=220V，有效值U=220 V，由
可知副线圈电压的有效值为
U'=10 V
A错误；
B．副线圈中的电流
由
代入数据解得原线圈中的电流
I=A
B错误；
C．原线圈输入功率
P1=UI=220×W=10 W
C正确；
D．若将一个相同的小灯泡串联接入副线圈电路中,副线圈输出电压不变,负载电阻变为20 Ω，电流变为0.5 A，则原线圈中的电流为 A，原线圈输入功率为
P=×220 W=5 W
D错误。
故选C。
18．A
【解析】
【详解】
定值电阻的阻值为
根据变压器原副线圈的电压与匝数比得
解得
则定值电阻的实际功率
根据变压器原副线圈功率相等可知变压器的输入功率是，故A正确，BCD错误。
故选A。
19．C
【解析】
【详解】
矩形线框产生的交流电电压最大值为
有效值是
变压器原副线圈电压关系
得到
故选C。
20．B
【解析】
【详解】
A．由理想变压器的特点可知
,
可知
滑动变阻器R的滑片P向下滑动，R减小，所以I1变大，则I2变大，故电流表示数变大，电源的输出功率为
则电源的输出功率变大，原线圈两端电压
因为I1变大，所以U1减小，得U2减小，电压表示数减小，故A正确，不符合题意；B错误，符合题意；
C．原线圈与副线圈两端电压之比为
电流之比
I1∶I2＝3∶1
联立可得
即
电压表示数为
故C正确，不符合题意；
D．R获得的功率
当
R获得的功率最大，此时
R＝9R0＝36 Ω
故D正确，不符合题意。
故选B。
21．D
【解析】
【详解】
A．通过题图乙可知变压器原线圈两端电压的最大值为,周期,永磁体转动的角速度
则电压的瞬时值表达式为
,
故A错误;
B．电压表V1测量的是变压器原线圈两端电压的有效值
故B错误;
C．电压表V2测量的是理想变压器副线圈的输出电压,与有无负载无关,根据
得电压表V2的示数
故C错误;
D．风速加倍时,角速度ω加倍,根据
可知产生的感应电动势加倍,变压器原线圈两端电压加倍,变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式为
故D正确。
故选D。
22．C
【解析】
【详解】
A．交流电周期为
内包含50个周期，方向改变100次，故A错误；
B．输入电压的有效值
照明点灯正常发光，副线圈的电压
根据
可知
匝
故B错误；
C．根据
解得
故C正确；
D．输入电压不变，匝数比不变，副线圈输出电压不变，并联的每盏灯均正常工作，故D错误。
故选C。
23．D
【解析】
【详解】
R的热功率为
刚开始工作时R温度较低，阻值较小，其两端电压小于正常工作时的电压，所以开始时滑片应位于c。为了使R升温过程中的热功率与正常工作时基本相同，需要逐渐增大其两端电压，根据变压器的变压规律可知应增大变压器输出端匝数，即从c缓慢调至b。
故选D。
24．C
【解析】
【详解】
A．电压表的示数为U，由欧姆定律可知，副线圈中的电流
由变压器原、副线圈中电流与匝数关系可得
A错误；
B．在线圈abcd的转动中，产生的最大电动势为
Em=NBS
由
则有
B错误；
C．由交流电动势的最大值
可知，当线圈abcd与磁场方向平行时开始计，线圈中电动势瞬时表达式为
C正确；
D．当线圈转动的角速度增大为时，由Em=NBS可知，产生的电动势增大为4倍，电压表读数增大为4U，D错误。
故选C。
25．A
【解析】
【详解】
由题意，根据理想变压器变压规律可得原、副线圈匝数比为
故选A。
26．D
【解析】
【详解】
A．由u=12sin100πt可知，由得Hz，一个周期内交变电流两次达到最大值，所以每秒会点火100次，故A错误；
B．理想交流电压表V的示数是正弦式交流电压的有效值，为最大值的，所以示数为伏，故B错误；
C．转换器损坏，可能无法将直流电压转换成正弦式交变电压，变压器不能变压，故C错误；
D．根据理想变压器工作原理
， U1=，U2=kV
解得
U1:U2=1:1500
则要使点火装置正常工作，变压器原、副线圈的匝数之比不能超过1:1500，故D正确。
故选D。
27．C
【解析】
【详解】
A．根据
得变压器输入电压
故A错误；
B．根据
得副线圈电流
电阻箱阻值
故B错误；
C．R消耗的功率
故C正确；
D．若电阻箱阻值变为原来两倍，因为原线圈电压不变，匝数比不变，则副线圈电压不变，电压表读数不变，故D错误。
故选C。
28．（1）πV；（2）e=πcos2πt（V）；（3）3V；（4）V
【解析】
【详解】
（1）根据
Em=NBωS
可得感应电动势的最大值
Em=100×0.5×0.1×0.1×2πV=πV
（2）感应电动势的瞬时表达式为
e=πcos2πt（V）
（3）根据法拉第电磁感应定律可得：转60°角的过程中产生的平均感应电动势大小：
（4）转动过程中，交流电压表的示数为有效值，电流的最大值
所以
U=IR=×4V=V
29．400sin100πt(V)，100次
【解析】
【详解】
由e=Emsinωt，得
e=400sin100πt(V)
由于
即每秒钟会出现50个周期，而每个周期里电流方向改变两次，故每秒钟电流方向改变100次。
30．968W
【解析】
【详解】
交流电的有效值为
电热器消耗的功率
31．见解析
【解析】
【分析】
【详解】
根据法拉第电磁感应定律
由题意可知，当在图示位置时，线框l2切割磁场的速度为
则线圈中的感应电动势，即为
32．（1）0；；（2）0；；（3）0；；
【解析】
【详解】
（1）甲位置AB边产生的感应电动势
乙位置AB边产生的感应电动势
丙位置AB边产生的感应电动势
（2）甲位置整个线圈中的感应电动势
乙位置整个线圈中的感应电动势
丙位置整个线圈中的感应电动势
（3）若线圈有N匝，则甲位置整个线圈中的感应电动势
乙位置整个线圈中的感应电动势
丙位置整个线圈中的感应电动势
33．(1) b、c，；(2)2A；(3)8
【解析】
【详解】
(1)电吹风处于吹自然风工作状态时，电路中只有带动小风扇的电动机工作，故触片P与应与触点b、c接触。
设原线圈输入电压为U0，则变压器原、副线圈的匝数比
(2)电热丝的功率
电热丝中的电流
(3)小风扇正常工作时的电流
小风扇内阻的热功率
解得小风扇的内阻
34．2：1
【解析】
【分析】
【详解】
由于灯泡正常发光，可知变压器原副线圈中通过的电流之比为
I1：I2=1：2
又
解得
n1：n2=2：1
35．(1)n1﹕n2=5﹕1；(2)
【解析】
【分析】
【详解】
解；(1)设原、副线圈两端电压分别为U1、U2，流经原副线圈的电流分别为，灯a正常发光 时，由公式
解得
由题意知 U1=20V，由公式
解得
n1﹕n2=5﹕1
(2)由公式
解得
I2=0.6A

36．见详解
【解析】
【分析】
【详解】
无论如何调整副线圈或原线圈匝数，副线圈两端的电压总是0。因为蓄电池输出的是恒定电流，恒定电流通过变压器的原线圈时，电流的大小方向不变，它产生的磁场通过副线圈的磁通量不变，因此副线圈中不会产生感应电动势，副线圈两端没有电压。
37． 6.28 V 6.28 A 6.28 V 0
【解析】
【分析】
【详解】
感应电动势的峰值为Em=NωBS=10×10π×0.5×0.22 V≈6.28 V
感应电流的峰值为Im==6.28 A
题图所示位置线圈中产生的感应电动势最大，为6.28 V
从题图所示位置转过90°时，线圈平面位于中性面，切割磁感线的两边的速度与磁感线平行，感应电动势为0.
38． 直流 低频
【解析】
【分析】
【详解】
[1][2]电感器对直流无阻碍，对交流电有阻碍作用，根据
XL=2πLf
知，自感系数很小，频率越低，感抗越小，所以阻碍作用为：通低频，阻高频。
电容器不能通过直流，而交流电通过电容器，根据
知电容C越小，频率越低，容抗越大，所以阻碍作用为：通高频，阻低频。
因此电路的主要作用是阻高频、通低频，输出低频交流电和直流电；
39． 45V 5A
【解析】
【详解】
[1]感应电动势的最大值为
有效值为
交流电压表的示数为
[2]电流表的示数为
40．
【解析】
略
41． 0.01 10 1000
【解析】
【分析】
【详解】
[1] 交变电流周期为0.01s
[2]电流表示数为
[3] 电阻消耗的电功率为
42． 1：16 1：4
【解析】
【分析】
【详解】
[1]根据变压器原副线圈电流与匝数成反比得
设A、B的电阻均为R，再根据电功率公式可知
[2]电阻两端的电压
U=IR
所以两电阻两端的电压之比电阻A、B两端电压之比为
43． 180 2.73A 增大
【解析】
【详解】
[1]．根据，代入数据得
匝；
[2]．输出功率
P2＝10×60＝600W
输入电流
[3]．其中的一只灯泡突然短路，相当于电阻减为0，则副线圈电阻减小，输出功率增大，输出功率等于输入功率，由P1=U1I1知通过原线圈的电流会增大；
点睛：本题主要考查了变压器的特点，知道原副线圈电压与匝数的关系，知道原副线圈的功率相等.
44． 44V； 0.44A 19.36W；
【解析】
【详解】
[1]．当原线圈接在220V交流电源上时，根据变压器的变压比公式，有
解得
[2]．电流为
[3]．理想变压器输出功率与输入功率相等，故输入功率
．
【点睛】
当原线圈接在220V交流电源上时，根据变压器的变压比公式求解副线圈的输出电压，根据欧姆定律求解输出电流，根据P=UI求解输出功率，理想变压器输出功率与输入功率相等．
45． b a > <
【解析】
【详解】
由电路连接方式可知，左图是电压互感器，把高电压经过变压器降压后测量，所以n1＞n2，a为交流电压表.右图为电流互感器，把大电流经过变压器减为小电流再测量，所以n3＜n4,b为交流电流表．
答案第1页，共2页
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