2019_2020学年高中物理第二章交变电流6变压器练习（含解析）教科版.docx

变压器一、单项选择题1.如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比n1n241，当导线在平行导轨上匀速切割磁感线时，电流表1 的示数是12 mA，则副线圈中电流表的示数是()A3 mAB48 mAC零 D与R阻值有关解析：当导线在平行导轨上匀速运动时，产生的电流是恒定的电流，不会使副线圈的磁通量发生变化，因而副线圈中无感应电流，选项C正确答案：C2.如图是与电源相接的理想变压器，原线圈中的电流是I1，副线圈中的电流是I2，当副线圈中的负载电阻变小时下列说法正确的是()AI2变小，I1变小 BI2变小，I1增大CI2增大，I1增大 DI2增大，I1变小解析：因为匝数不变，所以副线圈电压不变，当电阻变小时，根据公式I2知，I2增大，又因为，不变，当I2增大时，I1也增大，所以C正确答案：C3.如图所示，理想变压器原、副线圈各接一个电阻R1和R2，原线圈接220 V交流电源，此时两个电阻上的电压都是10 V，设变压器原、副线圈的匝数比为n1，电阻R1和R2消耗的功率之比为k1，则()An21，k Bn21，kCn441，k Dn441，k解析：原线圈接220 V的电压，而R1两端的电压为10 V，所以理想变压器输入端的电压为U1210 V，输出端的电压为U210 V，根据公式可得n21，电阻R1和R2消耗的功率之比为k1，即，因为1，故k，A正确答案：A4.如图所示，在铁芯上、下分别绕有匝数为n1800和n2200的两个线圈，上线圈两端与u51sin 314t V的交流电源相连，将下线圈两端接交流电压表，则交流电压表的读数可能是()A2.0 V B9.0 VC12.7 V D144.0 V解析：若未考虑铁芯的漏磁因素，上线圈电压有效值U1 V36 V，按变压器的变压比得U2U19.0 V，而实际上副线圈磁通量2，则应选A.答案：A5.理想变压器原、副线圈匝数比，原线圈接在有效值为200 V的正弦交流电源上，当原线圈电流方向如图所示，大小逐渐减小到零的时刻，副线圈a、b两端()Aa、b间电势差为100 V，a端电势较高Ba、b间电势差为100 V，b端电势较高Ca、b间电势差为 V，b端电势较高Da、b间电势差为零解析：，所以Uab100 V，这是副线圈电压的有效值当原线圈中正弦交变电流i减小为零的时刻，铁芯中磁通量也减小到零，但这时磁通量的变化率最大，产生的感应电动势达到最大值，理想变压器副线圈两端电压等于感应电动势，所以a、b间电势差为峰值100 V根据楞次定律可判断出副线圈中感应电流的方向是从a到b，所以b端电势较高，选项B正确答案：B二、多项选择题6如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为41.原线圈接一电压为uU0sin t的交流电源，副线圈接一个R27.5 的负载电阻若U0220 V，100 rad/s，则下述结论正确的是()A副线圈中电压表的示数为55 VB副线圈中输出交流电的周期为0.2 sC原线圈中电流表的示数为0.5 AD原线圈中的输入功率为110 W解析：原线圈电压有效值U1220 V，由原、副线圈电压比等于匝数比，可得副线圈电压U255 V，A对；电阻R上的电流为2 A，由原、副线圈电流比等于匝数比的倒数，可得电流表示数为0.5 A，C对；输入功率为P2200.5 W110 W，D错；周期T0.02 s，B错答案：AC7.如图所示，理想变压器原线圈的匝数为n1，副线圈的匝数为n2，原线圈两端a、b接正弦交流电源，R为负载电阻，电流表A1的示数是0.2 A，电流表A2的示数为1.0 A下列说法正确的是()A原线圈和副线圈的匝数比为15B原线圈和副线圈的匝数比为51C若将另一个电阻与原负载R串联，则电流表A2的示数增大D若将另一个电阻与原负载R并联，则电流表A2的示数增大解析：由I1I2n2n1，可得n1n251，A错误，B正确；若将另一个电阻与原负载R串联，则副线圈所在回路总电阻变大，由I2知，电流表A2的示数减小，C错误；若将另一个电阻与原负载R并联，则副线圈所在回路总电阻变小，I2增大，即电流表A2的示数增大，D正确答案：BD8.如图所示，原、副线圈匝数比为21的理想变压器正常工作时()A原、副线圈磁通量之比为21B原、副线圈电流之比为12C输入功率和输出功率之比为11D原、副线圈磁通量变化率之比为11解析：理想变压器原、副线圈的磁通量总相等(无漏磁)，A错；输入功率总等于输出功率，C对；电流与匝数满足，B对；由于互感现象且没有漏磁，原副线圈中每一匝线圈都有相同的，故D对答案：BCD9.心电图仪是将心肌收缩产生的脉动转化为电压脉冲的仪器，其部分电路可简化为大电阻R1与交流电源串联，该电源输出的电压有效值为U0，如图所示，心电图仪与一个理想变压器的初级线圈相连，一个扬声器(可等效为一个定值电阻R2)与该变压器的次级线圈相连若R2的功率此时最大，下列说法正确的是()A大电阻R1两端电压为B理想变压器初级线圈与次级线圈的匝数比值为C交流电源的输出功率为D通过扬声器的电流为解析：设理想变压器初级线圈和次级线圈的匝数分别为n1、n2，初级线圈和次级线圈的电流分别为I1、I2，R2的功率为P，则有PIR2IR1I1U0，由于此时扬声器有最大功率，则I1、I2，选项D正确；此时大电阻R1两端电压I1R1，选项A正确；理想变压器的初级和次级线圈的匝数比值为，选项B错误；交流电源的输出功率为I1U0，选项C正确，故本题选A、C、D.答案：ACD10.如图所示为一理想变压器，K为单刀双掷开关，P为滑动变阻器的滑动触头，U1为加在原线圈上的电压，则()A保持U1及P的位置不变，K由a合到b时，I1将增大B保持P的位置及U1不变，K由b合到a时，R消耗功率将减小C保持U1不变，K合在a处，使P上滑，I1将增大D保持P的位置不变，K合在a处，若U1增大，I1将增大解析：K由a合到b时，n1减小而U1不变，由可知，副线圈上的电压增大，负载R的电流I2增大，P2增大，又由于P1P2U1I1，故I1增大，A项正确同理K由b合到a时，P2减小，B项正确P上滑时，负载电阻R增大，而U1、U2均不变，由I2可知I2减小，又由于n1、n2均不变，由可知I1将减小，故C项错误当U1增大时，由可知U2也增大，I2增大，再由可知I1增大，故D项正确答案：ABD三、非选择题11.如图所示，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1.80104 V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(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)设原、副线圈上的电压、电流分别为U1、U2、I1、I2.根据理想变压器的输入功率等于输出功率，有I1U1I2U2.当I212 mA时，I1即为熔断电流代入数据得I10.98 A .(2)设副线圈中电流为I210 mA时，变压器的输入功率为P1，根据理想变压器的输入功率等于输出功率，有P1I2U2代入数据得P1180 W.答案：(1)0.98 A(2)180 W12.如图所示，理想变压器输入的交流电压U1220 V，有两组副线圈，其中n236匝，标有“6 V，9 W”“12V,12 W”的电灯分别接在两副线圈上均正常发光求：(1)原线圈的匝数n1和另一副线圈的