3.3《变压器》练习题（Word版含答案）

3　变压器
一、单项选择题
1.下列关于变压器的说法正确的是(　　)
A.变压器工作的基础是自感现象
B.在原线圈中,电能转化为磁场能
C.电能能够从原线圈传递到副线圈,是因为原、副线圈通过导线连在一起
D.变压器对恒定电流也能变压
2.如图所示四个电路,能够实现升压的是(　　)
3.如图是一个理想变压器的示意图,在它正常工作时关于其说法正确的是(　　)
A.副线圈中的电动势是因为自感而产生的
B.输送的电能经变压器先转化为磁场能,再转化为电能
C.输送的电能经变压器先转化为电场能,再转化为电能
D.输送的电能经变压器的铁芯直接传输过去
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.某理想变压器原、副线圈的匝数之比为 1∶10,当输入电压增加20 V时,输出电压(　　)
A.降低2 V B.增加2 V
C.降低200 V D.增加200 V
6.如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为5∶1,R1=R2=10 Ω。两电表均为理想电表,其中电流表的示数为0.4 A,则(　　)
A.电阻R1中通过的电流的有效值为1 A
B.电压表的示数为20 V
C.原线圈的输入功率为40 W
D.穿过原、副线圈的磁通量的变化率之比为5∶1
7.如图所示,理想变压器原线圈接入电压有效值恒定的正弦交流,副线圈接一定值电阻R。调节触头P,使副线圈匝数变为原来的一半,则调节前后，下列说法错误的是(　　)
A.原线圈中的电流之比为4∶1
B.副线圈中的电流之比为2∶1
C.变压器的输入功率之比为4∶1
D.变压器的输出功率之比为1∶2
8. 有一理想变压器的原线圈连接一只交流电流表,副线圈接入电路的匝数可以通过滑动触头Q调节,如图所示,在副线圈两输出端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R,在原线圈上加一电压为U的交流,则(　　)
A.保持Q的位置不动,将P向上滑动时,电流表的读数不变
B.保持Q的位置不动,将P向上滑动时,电流表的读数变小
C.保持P的位置不动,将Q向上滑动时,电流表的读数变大
D.保持P的位置不动,将Q向上滑动时,电流表的读数变小
9.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,当滑动变阻器的滑片向下滑动时(　　)
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
10.如图所示,一理想变压器的原线圈A、B两端接入电压为u=220sin 100πt V的交变电流。原线圈匝数n=1 100匝,副线圈匝数n1=60匝,副线圈匝数n2=550匝,C、D之间接一电容器,E、F之间接一灯泡,都能安全工作。则(　　)
A.两电流表示数I1=0,I2≠0
B.该电容器的耐压值至少为12 V
C.副线圈中磁通量变化率的最大值为2 Wb/s
D.若将接入原线圈电压改为u′=220sin 220πt V,则电流表A1示数将增大
11.如图所示,为一理想变压器,S为单刀双掷开关,P为滑动变阻器滑片,U1为加在原线圈两端的电压,I1为原线圈中的电流,则以下说法不正确的是(　　)
A.保持P的位置及U1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
12.在图(a)所示的交流电路中,电源电压的有效值为220 V,理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1,R1、R2、R3均为固定电阻,R2=10 Ω,R3=20 Ω,各电表均为理想电表。已知电阻R2中电流i2随时间t变化的正弦曲线如图(b)所示。下列说法正确的是(　　)
A.所用交流电的频率为33.3 Hz
B.电压表的示数为100 V
C.电流表的示数为1.0 A
D.变压器传输的电功率为15.0 W
13.如图所示,理想变压器原线圈输入电压U1=3 300 V,副线圈两端电压220 V,输出端连有两个完全相同的灯泡A、B,绕过铁芯的导线所接的电压表示数为UV=2 V。问:
(1)n1等于多少匝
(2)S断开时,电流表A2的示数I2=5 A,A1示数I1为多少
(3)S闭合时,A1的示数I1′为多少
14.如图所示,降压变压器的变压系数是3,即初级线圈的匝数与次级线圈的匝数之比是3∶1。初级线圈的输入电压是660 V,次级线圈的电阻为0.2 Ω,这台变压器供给100盏“220 V　60 W”的电灯用
电。求:
(1)空载时次级线圈的端电压和输出功率;
(2)接通电路时次级线圈的端电压;
(3)每盏灯消耗的实际功率。
参考答案
1.B 2.D 3.B 4.D 5.D
6.B解析:根据原、副线圈的电流关系可得=,有I2=I1=×0.4 A=2 A,故A错误;电压表的读数为R2的电压,即=I2R2=2×10 V=20 V,故B正确;负载功率P2=(R1+R2)=80 W,原、副线圈功率相等,有P1=P2=80 W,故C错误;理想变压器穿过原、副线圈的磁通量的变化率相等,即变化率之比为1∶1,故D错误。
7.D 解析:使副线圈匝数变为原来的一半,即n2′=,根据公式=及=,可得副线圈两端的电压变为原来的,所以副线圈中的电流变为原来的,故B正确;根据公式=及=,可得=,原线圈中的电流将变为原来的,故A正确;根据P=I2R,副线圈中消耗的电功率变为原来的,所以变压器的输出功率之比为4∶1,理想变压器的输出功率和输入功率相等,故C正确,D错误。
8.C 解析:保持Q的位置不动,副线圈匝数不变,由=知U2不变,其中U1=U,当P向上滑动时,R增大,由欧姆定律I2=知I2减小,再由原、副线圈的电流关系可知电流表的读数变小,B错误,A错误;保持P的位置不动,将Q向上滑动时,副线圈的匝数增多,由=知,U2增大,由I2=知I2增大,故电流表的读数变大,C正确,D错误。
9.A
10.D 解析:因电容器能“通交流,阻直流”,可知I1和I2均不为零,选项A错误;电容器两端电压最大值U1 m=Um=×220 V=12 V,则该电容器的耐压值至少为12 V,选项B错误;因原线圈中磁通量变化率的最大值为== Wb/s=0.2 Wb/s,则副线圈中磁通量变化率的最大值也为0.2 Wb/s,选项C错误;若将接入原线圈电压改为u′=220sin 200πt V,交流的频率变大,电容器的容抗减小,因电压的有效值不变,则电流表A1示数将增大,选项D正确。
11.C 解析:S由a合到b时,n1减小,由=可知U2增大,P2=,P2随之增大,而P2=P1,又P1=U1I1,从而I1增大,A正确;S由b合到a时,与上述情况相反,P2应减小,B正确;保持U1不变,P上滑,R增大,因P2=,所以P2减小,又P1=P2,P1=U1I1,从而I1减小,C错误;仅U1增大时,由=可知U2增大,所以P2增大,因而I2增大,由=,所以I1也增大,D正确。
12.D解析:由变压器不会使交流的周期改变和图(b)可知所用交流的周期为2×10-2 s,可知所用交流的频率为50 Hz,选项A错误;由图(b)可知通过R2的电流的有效值为1 A,由串并联电路特点可知通过R3的电流(即通过电流表的电流)为0.5 A,故副线圈的电流为I2=1.5 A,由欧姆定律可得副线圈两端的电压U2=1×10 V=10 V,由变压器原、副线圈两端电压比与原、副线圈匝数比的关系可得,原线圈两端的电压U1=n1=100 V,再根据原线圈电路的串联关系可得R1两端的电压为UV=220 V-100 V=120 V,选项B、C错误;根据变压器原理可得变压器传输的电功率为P=U2I2=10×1.5 W=15.0 W,选项D正确。
13.解析:(1)电压表示数UV是一匝线圈的感应电动势有效值,由== ,解得n1=1 650匝。
(2)由=,解得n2=110匝
由=,解得I1= A≈0.33 A。
(3)S闭合,两灯泡并联后总电阻变为原来的一半,电压不变,故I2′= 2I2=10 A,I1′=I2′= A≈0.67 A。
答案:(1)1 650匝　(2)0.33 A　(3)0.67 A
14.解析:(1)设空载时次级线圈的端电压为U2,
则=
解得U2=U1=220 V
因为空载,次级线圈的负载电阻R2→∞,电流I2=0,则P=I2U2=0。
(2)接通电路后,100盏电灯并联的总电阻R外==≈8.07 Ω
次级线圈中的电流I2′== A≈26.6 A
次级线圈的端电压U2′=I2′R外=214.662 V。
(3)每盏灯消耗的实际功率P′=U2′=×214.662 W≈57.1 W。
答案:(1)220 V　0　(2)214.662 V　(3)57.1 W