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變壓器 電能的輸送 傳感器的簡單應(yīng)用
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1.
[2019貴州省貴陽市摸底](多選)如圖所示，理想變壓器的原線圈接在u＝220sin100 πt(V)的交流電源上，副線圈接有阻值為44 Ω的負載電阻R，該變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為5：1，圖中電流表、電壓表均為理想電表，則( )
A．電流表的示數(shù)為0.20 A
B．電壓表的示數(shù)為44 V
C．原線圈的輸入功率為44 W
D．副線圈輸出交流電的頻率為10 Hz
答案：AC
解析：由題可知，原線圈兩端電壓有效值為220 V，由理想變壓器變壓規(guī)律可知，副線圈兩端電壓即電壓表示數(shù)為44 V，B項錯誤；由歐姆定律可知，通過負載電阻R的電流的有效值為1 A，根據(jù)理想變壓器變流規(guī)律可知，原線圈中電流即電流表示數(shù)為0.20 A，A項正確；原線圈輸入功率P＝U1I1＝44 W，C項正確；由交流電源電壓表達式可知，交流電的頻率為50 Hz，而理想變壓器不改變交流電的頻率，D項錯誤．
2．[2019海南省華僑中學(xué)模擬]在遠距離輸電時，在輸送的電功率和輸電線電阻都保持不變的條件下，輸電的電壓為U1時，輸電線上損失的功率為P1；輸電的電壓為U2時，輸電線上損失的功率為P2.則U1：U2為( )
A. B.
C. D.
答案：A
解析：輸送的功率一定，由P＝UI知，I＝，則P損＝I2R＝R，知輸電線上損失的電功率與電壓的平方成反比，則＝，A正確，B、C、D錯誤．
3.
[2019江西省贛中南五校聯(lián)考]普通的交流電流表不能直接接在高壓輸電線路上測量電流，通常要通過電流互感器來連接，圖中電流互感器ab一側(cè)線圈的匝數(shù)較少，工作時電流為Iab，cd一側(cè)線圈的匝數(shù)較多，工作時電流為Icd，為了使電流表能正常工作，則( )
A．a(chǎn)b接MN、cd接PQ，Iab
Icd
C．a(chǎn)b接PQ、cd接MN，IabIcd
答案：B
解析：電流互感器ab一側(cè)線圈匝數(shù)比cd一側(cè)線圈匝數(shù)少，根據(jù)變流比公式Iabnab＝Icdncd可知，Iab>Icd，又電流互感器的作用是減小測量電流，即電流表應(yīng)接在電流較小的一側(cè)，ab接MN、cd接PQ，選項B正確．
4．[2019山東省昌邑一中檢測](多選)如圖所示，圖甲是一理想變壓器，原、副線圈的匝數(shù)比為100：1.若向原線圈輸入圖乙所示的正弦交變電流，圖中RT為熱敏電阻(阻值隨溫度升高而變小)，R1為可變電阻，電壓表和電流表均為理想電表，下列說法中正確的是( )
A．在t＝0.005 s時，電壓表的示數(shù)約為50.9 V
B．變壓器原、副線圈中的電流之比為100：1
C．RT溫度降低時，適當(dāng)增大R1可保持RT兩端的電壓不變
D．RT溫度升高時，電壓表的示數(shù)不變、電流表的示數(shù)變大
答案：CD
解析：由題圖乙可以知道交流電壓最大值Um＝36 V，有效值為36 V，即電壓表的示數(shù)，A錯誤；原、副線圈的匝數(shù)比為100：1，所以變壓器原、副線圈中的電流之比為1：100，B錯誤；RT溫度降低時，電阻增大，在串聯(lián)電路中適當(dāng)增大R1可保持RT兩端的電壓不變，C正確；電壓表的示數(shù)為輸入電壓，保持不變，RT溫度升高時，阻值減小，電流表的示數(shù)變大，D正確．
5.
[2019四川省宜賓一中模擬]如圖所示，一理想變壓器原線圈與每個副線圈的匝數(shù)比均為3：1，原線圈與每個副線圈所連的電阻阻值均為R，原線圈接220 V的正弦交流電，副線圈n2回路中電阻兩端的電壓為UR2，原線圈電阻與每個副線圈電阻消耗的功率的比值均為k.則( )
A．UR2＝60 V k＝ B．UR2＝60 V k＝
C．UR2＝ V k＝ D．UR2＝ V k＝
答案：A
解析：設(shè)原線圈電流為I1，則根據(jù)n1I1＝2n2I2，可得I2＝1.5I1，由題意可知：＝k，解得k＝，設(shè)原線圈電阻R上的電壓為UR1，則 ：＝k，即UR1＝UR2，又＝，解得：UR2＝60 V，A正確，B、C、D錯誤．
6．[2019四川省五校聯(lián)考]如圖甲所示，原、副線圈匝數(shù)比為n1：n2＝1：2的理想變壓器原線圈與水平放置的間距L＝1 m的光滑金屬導(dǎo)軌相連，導(dǎo)軌處于豎直向下、磁感應(yīng)強度為B＝1 T的勻強磁場中，電阻不計，副線圈接阻值R＝2 Ω的電阻，與導(dǎo)軌接觸良好的電阻r＝1 Ω、質(zhì)量m＝0.02 kg的導(dǎo)體棒在外力F的作用下運動，其速度隨時間按圖乙所示(正弦圖線)規(guī)律變化，則( )
A．電壓表的示數(shù)為 V
B．電路中的電流方向每秒鐘改變5次
C．電阻R實際消耗的功率為0.125 W
D．在0～0.05 s的時間內(nèi)外力F做的功為0.48 J
答案：D
解析：由題圖乙可知ω＝＝10π，導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值為Em＝BLvm＝3 V，故電源電動勢為e＝BLvmsinωt＝3sin10πt(V)，電動勢的有效值為E＝＝3 V，設(shè)原線圈的輸入電壓為U1，副線圈的輸出電壓為U2，原線圈的輸入電流為I1，副線圈的輸出電流為I2，則對含有原線圈的回路由閉合電路歐姆定律有E＝I1r＋U1，由變壓器的工作原理可知＝、＝，對含有副線圈的回路，由歐姆定律有U2＝I2R，由以上式子可解得U1＝1 V，A錯誤；交變電流的頻率為f＝＝5 Hz，每個周期內(nèi)電流方向改變2次，故每秒鐘電流方向改變10次，B錯誤；電阻R兩端電壓U2＝U1＝2 V，通過副線圈的電流I2＝＝1 A，通過原線圈的電流I1＝I2＝2 V，所以電阻R實際消耗的功率P＝U2I2＝2 W，C錯誤；在Δt＝0.05 s＝時間內(nèi)，電路中產(chǎn)生的焦耳熱Q＝(IR＋Ir)Δt＝0.3 J，根據(jù)能量守恒定律得W外－Q＝mv，故W外＝mv＋Q＝0.48 J，D正確．
7．[2019河北省石家莊長安區(qū)模擬]兩個線圈套在同一個鐵芯上，線圈的繞向如圖甲所示，左線圈連著正方形線框abcd，線框所在區(qū)域存在變化的磁場，取垂直紙面向里為正，磁感應(yīng)強度隨時間變化的關(guān)系如圖乙所示，不計線框以外的感生電場，右側(cè)線圈連接一定值電阻R，下列說法中正確的是( )
A．t1時刻ab邊中電流方向由a→b，e點電勢高于f點
B．設(shè)t1、t3時刻ab邊中電流大小分別為i1、i3，則有i1
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