1、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
【答案】C 【解析】通有正弦交变电流的原线圈产生的磁场是变化的,由于面积S不变,故磁通量Φ变化,A错误;因理想变压器无漏磁,故B错误;由互感现象知C正确;原线圈中的电能转化为磁场能又转化为电能,原副线圈通过磁场联系在一起,故D错误
2、变压器原线圈1400匝,副线圈700匝并接有电阻R,当变压器工作时原、副线圈中( ) A. 频率比为2:1 B. 功率比为2:1 C. 电流比为2:1 D. 电压比为2:1
【答案】D 【解析】A、变压器不会改变电流的频率,所以原、副线圈中电流频率比为 ,所以A错误; B、变压器的原线圈和副线圈的功率是相同的,即P1 =P2 ,所以原、副线圈中功率比为1:1,所以B错误; C、电流与匝数成反比,所以有电流关系为I1 /I2 =n2 /n1 =1/2,所以C错误; D、电压与匝数成正比,所以有U1 /U2 =n1 /n2 =2/1 ,所以D正确.
3、用一理想变压器向一负载R供电.如图所示,当增大负载电阻R时,原线圈中的电流I1 和副线圈中的电流I2 之间的关系是( ) A. I2 增大,I1 也增大 B. I2 增大,I1 却减小 C. I2 减小,I1 也减小 D. I2 减小,I1 却增大
【答案】C 【解析】因为原线圈电压U1 及原、副线圈匝数不变,故U2 不变,当R增大时,电流I2 减小;由I1 /I2 =n2 /n1 知I1 变小
4、(多选)如图所示,一理想变压器的原线圈A、B两端接入电压为u=3sin314t V的交变电流.原线圈匝数n1=100匝,副线圈匝数n2=200匝,则( ) A. 将击穿电压为6V的电容器接在C、D两端,能正常工作 B. 把电磁打点计时器接在C、D两端,打点周期为0.02s C. 把额定电压为6V的小灯泡接在C、D两端,小灯泡能正常工作 D. 把交流电压表接在C、D两端时,电压表读数为8.48V
【答案】BC 【解析】由AB两端接入电压为u=3√2sin314t(V),可知电压有效值U1 =3V,T=2π/ω=2π/100π=0.02s; A、根据U1 /U2 =n1 /n2 =1/2可知U2 =6V,所以CD端电压最大值为6√2V,而击穿电压为最大值,所以将击穿电压为6V的电容器接在C、D两端,不能正常工作,故A错误; B、由题意得T=0.02s,把电磁打点计时器接在C、D两端,打点周期为0.02s,故B正确; C、额定电压为有效值,CD端的有效值为6V,所以把额定电压为6V的小灯泡接在C、D两端,小灯泡能正常工作,故C正确; D、电压表读数为有效值,所以电压表读数为6V,故D错误
5、一台理想变压器的副线圈有100匝,输出电压为10 V,则铁芯中磁通量的变化率的最大值为( ) A. 10 Wb/s B. 14.1 Wb/s C. 0.14 Wb/s D. 28.2 Wb/s
【答案】C 【解析】已知副线圈的输出电压为U=10V,最大值为Um =√2U=10√2V,根据法拉第电磁感应定律得Um =n△Ф/△t得铁芯中磁通量变化率的最大值为△Ф/△t=Um /n=10√2/100=0.14Wb/s,故选项C正确,ABD错误
6、一台理想变压器的原、副线圈匝数比为4∶1,若原线圈加上u=1414sin100πt V的交流电,则用交流电压表测得副线圈两端的电压是( ) A. 250 V B. 353.5 V C. 499.8 V D. 200 V
【答案】A 【解析】1414V为原线圈电压的最大值,根据正弦交变电流最大值和有效值的关系可知:原线圈的电压有效值为1000V,根据理想变压器的原、副线圈匝数比为4∶1可知:副线圈电压有效值为250V,用交流电压表测得副线圈两端的电压是有效值
7、如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比n1 ∶n2 =4∶1,原线圈两端连接光滑导轨,副线圈与电阻R相连组成闭合回路.当直导线AB在匀强磁场中沿导轨匀速地向右做切割磁感线运动时,安培表A1的读数为12 mA,那么安培表A2的读数为( ) A 0 B. 3 mA C. 48 mA D. 与R大小有关
【答案】A 【解析】由于直导线AB匀速运动,则AB切割磁场产生的电流时恒定的,线圈产生的磁通量也是恒定的,所以不会引起副线圈的磁通量的变化,所以副线圈不会有感应电流产生,即安培表 的读数为0,故选项A正确,BCD错误
8、(多选)如图所示,理想变压器的输入端电压u=311sin100πt(V) ,原副线圈的匝数之比为n1 :n2 =10:1;若图中电流表读数为2A,则( ) A.电压表读数为220V B.电压表读数为22V C.变压器输出功率为44W D.变压器输入功率为440W
【答案】BC 【解析】A、理想变压器的输入端电压u=311sin100πt (V),则电压的最大值为311V,电压有效值为311/√2=220V,原副线圈的匝数之比为n1 :n2 =10:1,则电压表示数为22V,故选项A错误,B正确; B、因为电流表示数为2A,所以电阻消耗的功率为P=UI=22*2=44W,即变压器输出功率为44W,故选项C正确,D错误
9、(多选)如图所示,理想变压器原线圈接有交流电源,当副线圈上的滑片P处于图示位置时,灯泡L能发光.要使灯泡变亮,可以采取的方法有( ) A.向下滑动P B.增大交流电源的电压 C.增大交流电源的频率 D.减小电容器C的电容
【答案】BC 【解析】向下滑动P,副线圈匝数减少,电压减小,A错误;增大交流电源的电压,副线圈两端电压也增大,B正确;增大交流电源的频率通过电容器的电流更大,C正确;减小电容器C的电容,增加了容抗,通过灯泡的电流减小,灯泡变暗,D错误;故选BC 【点睛】直流不能通过电容器,交流能通过电容器。但电容器对交流有阻碍作用(即容抗),电容越大、交流频率越高,对交流的阻碍越小(即容抗越小)。
10、(多选)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的交流电,则( ) A. 保持Q位置不动,将P向上滑动时,电流表的读数变大 B. 保持Q位置不动,将P向上滑动时,电流表的读数变小 C. 保持P位置不动,将Q向上滑动时,电流表的读数变大 D. 保持P位置不动,将Q向上滑动时,电流表的读数变小
【答案】BC 【解析】AB.在原、副线圈匝数比一定的情况下,变压器的输出电压由输入电压决定,因此,保持Q位置不动时,输出电压U′不变,此时将P向上滑动,负载电阻值R增大,则输出电流减小,因此输出功率P′减小,根据输入功率P等于输出功率P′,故电流表的读数I变小,故A错误,B正确; CD.保持P位置不变,将Q向上滑动时,副线圈的匝数变多,则输出电压U′变大,I′变大,输出功率P′变大,输入功率也变大,故电流表的读数变大,故C正确,D错误
11、(多选)如图,将额定电压为60V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220V和2.2A.以下判断正确的是( ) A. 变压器输入功率为484W B. 通过原线圈的电流的有效值为0.6A C. 通过副线圈的电流的最大值为2.2A D. 变压器原、副线圈的电流匝数比n1 :n2 =11:3
【答案】BD 【解析】变压器的输出功率为P2 =U2 I2 =60×2.2=132W,所以输入功率P1 =P2 =132W,故A错误;根据变压规律n1 :n2 =220:60=11:3,变流规律n1:n2=2.2:I1 ,解得原线圈的电流的有效值为I1 =0.6A,所以BD正确;2.2A是有效值,C错误
12、如图所示,理想变压器原线圈的匝数为1000匝,两个副线圈的匝数分别为n2 =50匝和n3 =100匝,L1 是“6V 2W”的小灯泡,L2 是“12V 4W”的小灯泡,当n1 接上交流电压时,L1、L2都正常发光,那么,原线圈中的电流为( ) A.1A/60 B.1A/30 C.1A/20 D.1A/40
【答案】C 【解析】灯泡正常发光,可知副线圈2的电压为6V,根据电压与匝数成正比知原线圈两端电压为U1 =1000*6V/50=120V,根据输入功率等于输出功率知:120I=2W+4W可得I=1A/20,故C正确,ABD错误