2013高中物理 第五章 第4节 课时跟踪训练 选修3-2

用心 爱心 专心 1 课时跟踪训练课时跟踪训练 时间 30 分钟 满分 60 分 一 选择题 本题共 8 小题 每小题 5 分 共 40 分 每小题至少有一个选项正确 把正 确选项前的字母填在题后的括号内 1 理想降压变压器的原线圈接电流表 A1和电阻R1后 接 6 V 恒定直流电源 如图 1 所 示 当副线圈的负载电阻R2变小时 以下说法正确的是 A 输出功率增大图 1 B A2读数增大 C A1读数增大 D A1读数不为零 且保持不变 解析 根据变压器的工作原理 变压器不能用来改变恒定直流电压 因此本题变压器原 线圈接在 6 V 恒定电流电源上 副线圈上无电压 无输出功率 无读数 由于原线圈构成直 流通路 故有恒定读数 本题选项 D 正确 答案 D 2 如图 2 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 图 2 A 0 B 3 mA C 48 mA D 与R大小有关 解析 导线AB切割磁感线产生的感应电动势为E感 Blv 由于B l v三个量均不变 故感应电动势为一定值 原线圈中电流恒为 12 mA 变压器原 副线圈中无法发生互感现象 副线圈输出电压应为零 故安培表 A2的读数为 0 答案 A 3 一理想变压器原 副线圈的匝数比为 10 1 原线圈输入电压的变化规律如图 3 甲所 示 副线圈所接电路如图 3 乙所示 P为滑动变阻器的触头 下列说法正确的是 用心 爱心 专心 2 图 3 A 副线圈输出电压的频率为 50 Hz B 副线圈输出电压的有效值为 31 V C P向右移动时 原 副线圈的电流比减小 D P向右移动时 变压器的输出功率增加 解析 由图像可知原线圈输入电压的最大值 Um 311 V T 2 10 2 s 则原线圈输入 电压的有效值 U1 220 V f 50 Hz 选项 A 正确 Um 2 1 T 1 2 10 2 s 由 可得 U2 U1 22 V B 错误 P向右移动时 副线圈的电阻减小 副线圈输 U1 U2 n1 n2 n2 n1 出电压不变 所以副线圈的电流增大 原线圈的电流也增大 而匝数比不变 所以原 副线 圈的电流比不变 C 错误 P向右移动时 副线圈的电阻减小 副线圈输出电压不变 所以 变压器的输出功率增加 D 正确 答案 AD 4 为探究理想变压器原 副线圈电压 电流的关系 将原线圈接到电压有效值不变的 正弦交流电源上 副线圈连接相同的灯泡 L1 L2 电路中分别接了理想交流电压表 V1 V2和 理想交流电流表 A1 A2 导线电阻不计 如图 4 所示 当开关 S 闭合后 图 4 A A1示数变大 A1与 A2示数的比值不变 B A1示数变大 A1与 A2示数的比值变大 C V2示数变小 V1与 V2示数的比值变大 D V2示数不变 V1与 V2示数的比值不变 解析 电源电压有效值不变 所以 V1示数不变 原 副线圈的电压之比等于匝数之比 匝数之比不变 故 V2示数不变 V1与 V2示数的比值也不变 所以 C 错误 D 正确 当开关 S 闭合后 副线圈电路中的电阻减小 因为电压不变 所以副线圈电路中的电流增大 A2的示 数增大 原 副线圈的电流之比等于匝数反比 匝数之比不变 A1与 A2示数的比值不变 所 以 A 正确 B 错误 答案 AD 用心 爱心 专心 3 5 如图 5 所示为理想变压器 原线圈的匝数为 1 000 匝 两个副线圈 的匝数分别为 50 匝和 100 匝 L1是 6 V 2 W 的小灯泡 L2是 12 V 4 W 的小灯泡 当原线圈接上交变电压时 L1 L2都正常发光 那么 原线圈中的电流为 图 5 A A B A 1 60 1 30 C A D A 1 20 1 10 解析 原线圈上电压为U1 U2 20 6 V 120 V 副线圈上总的输出功率为P出 n1 n2 PL1 PL2 2 W 4 W 6 W 故原线圈上输入功率P入 P出 6 W 原线圈上电流I1 P入 U1 A 1 20 答案 C 6 一理想变压器的原线圈上接有正弦交变电压 其最大值保持不变 副线圈接有可调 电阻R 设原线圈的电流为I1 输入功率为P1 副线圈的电流为I2 输出功率为P2 当R增 大时 A I1减小 P1增大 B I1减小 P1减小 C I2增大 P2减小 D I2增大 P2增大 解析 当R增大时 副线圈中的电流I2 则I2减小 功率P2 则P2减小 又 U2 R U2 2 R 因为P1 P2 则P1减小 I1减小 所以选项 B 正确 答案 B 7 某变压器原 副线圈匝数比为 55 9 原线圈所接电源电压按如图 6 所示规律变化 副线圈接有负载 下列判断正确的是 图 6 A 输出电压的最大值为 36 V B 原 副线圈中电流之比为 55 9 C 变压器输入 输出功率之比为 55 9 D 交流电源有效值为 220 V 频率为 50 Hz 用心 爱心 专心 4 解析 由 得 输出电压的最大值为 36 V A 选项错误 原 副线圈中电流之比 U1 U2 n1 n22 故 B 选项错误 理想变压器输入功率与输出功率相等 C 错误 由图像易知 D I1 I2 n2 n1 9 55 选项正确 答案 D 8 2012 新课标卷 自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈 原 副线 圈都只取该线圈的某部分 一升压式自耦调压变压器的电路如图 7 图 7 所示 其副线圈匝数可调 已知变压器线圈总匝数为 1 900 匝 原线圈为 1 100 匝 接在有 效值为 220 V 的交流电源上 当变压器输出电压调至最大时 负载R上的功率为 2 0 kW 设 此时原线圈中电流有效值为I1 负载两端电压的有效值为U2 且变压器是理想的 则U2和 I1分别约为 A 380 V 和 5 3 A B 380 V 和 9 1 A C 240 V 和 5 3 A D 240 V 和 9 1 A 解析 对理想变压器 原 副线圈功率相同 故通过原线圈的电流I1 P U1 2 000 220 A 9 1 A 负载两端电压即为副线圈电压 由 即 可得U2 380 V U1 n1 U2 n2 220 1 100 U2 1 900 故 B 对 答案 B 二 非选择题 本题共 2 小题 每小题 10 分 共 20 分 解答时应写出必要的文字说明 方程式和演算步骤 有数值计算的要注明单位 9 变压器副线圈电路中有电阻R 7 26 消耗功率为 6 W 另有 一匝线圈接有电压表 读数U0 50 mV 原线圈两端电压为u 311sin 100 t V 求原 副线圈的匝数和铁芯内的磁通量变化率的表达式 如 图 8 所示 图 8 解析 由题中条件可知该变压器每匝线圈感应电压有效值为 50 mV 由P2 可得 U2 2 R U2 6 6 V 即可得n2 匝 132 匝 由原线圈上电压表达式可知交流电压U1的有效值为 6 6 0 05 U1 220 V 再由 得原线圈匝数n1 4 400 匝 U1 U2 n1 n2 铁芯内磁通量的变化率即单匝线圈的感应电动势 其最大值为 0 05 V 表达式为 2 0 05 sin 100 t Wb s t2 用心 爱心 专心 5 答案 4 400 匝 132 匝 0 05 sin 100 tWb s t2 10 如图 9 所示 一个变压器 可视为理想变压器 的原线圈接在 220 V 的市电上 向额 定电压为 1 80 104V 的霓虹灯供电 使它正常发光 为了安全 需在原线圈回路中接入熔断 器 使副线圈电路中电流超过 12 mA 时 熔丝就熔断 图 9 1 熔丝的熔断电流是多大 2 当副线圈电路中电流为 10 mA 时 变压器的输入功率是多大 解析 1