选择题专练8交变电流变压器远距离输电

1、8.交变电流变压器远距离输电1(多选)(2015年邯郸模拟)电阻为1 的某矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，产生的正弦式交变电流的it图线如图中图线a所示；调整线圈的转速后，该线圈中产生的正弦式交变电流的it图线如图线b所示以下关于这两个正弦式交变电流的说法正确的是()At0时刻穿过线圈的磁通量均为零B线圈先后两次的转速之比为32C图线a对应的交变电流的电动势的有效值为5 VD图线b对应的交变电流的电动势的最大值为5 V解析：在t0时刻，线圈产生的感应电动势和感应电流均为0，则穿过线圈的磁通量最大，选项A错误；由图象可得两电流的周期之比为23，则线圈先后两次的转速之比为32，选项

2、B正确；图线a对应的交变电流的电动势的最大值为10 V，有效值为5 V，选项C正确；由EmBS可知，故EmbEma，图线b对应的交变电流的电动势的最大值约为6.67 V，选项D错误答案：BC2图甲中的变压器为理想变压器，原线圈的匝数n1与副线圈的匝数n2之比为101.变压器的原线圈接图乙所示的正弦交变电压，两个阻值为11 的定值电阻串联接在副线圈两端，电压表均为理想电表，则()A通过定值电阻的交变电流的频率为0.5 HzB当t1102 s时，电压表V1示数为零C当t1.5102 s时，电压表V2示数为11 VD原线圈的输入功率为44 W解析：由题图乙知T0.02 s，所以f50 Hz，变压器不

3、改变电流的频率，所以通过定值电阻的交变电流的频率为50 Hz，A错误；电压表测量电压的有效值，所以U1220 V，B错误；由变压器中的变压原理得副线圈两端的电压U2U1220 V22 V，电压表V2的示数为UU211 V，C正确；变压器输入功率取决于输出功率，所以P输入P输出 W22 W，故D错误答案：C3. (多选)如图甲所示为一发电机原理图，产生的交变电流接理想变压器的原线圈，原、副线圈匝数比为221，副线圈输出的电动势e随时间t变化的规律如图乙所示，发电机线圈电阻忽略不计，则()A在t0.01 s时刻，穿过发电机线圈的磁通量为最大B发电机线圈中瞬时电动势的表达式为e132sin 50t

4、VC若仅使发电机线圈的转速增大一倍，则变压器副线圈输出电压的频率增大一倍，而电压最大值不变D若仅使发电机线圈的转速增大一倍，则变压器副线圈输出电压的频率和最大值都增大一倍解析：根据题图乙可知，在t0.01 s时刻，发电机线圈产生的感应电动势的瞬时值为零，穿过线圈的磁通量的改变率为零，磁通量最大，选项A正确；根据变压器原理可知，原、副线圈中电流的周期、频率相同，由题图乙知，周期T0.02 s，角速度100 rad/s，所以副线圈输出的电动势e6sin 100t V，原线圈输入的瞬时电动势e132sin 100t V，选项B错误；若仅使发电机线圈的转速n增大一倍，根据关系式fn、2n以及EmNBS

5、可知，变压器原线圈输入电压(或副线圈输出电压)的频率和最大值都增大一倍，所以选项C错误，D正确答案：AD4图甲为理想变压器，其原、副线圈的匝数比为41，原线圈接图乙所示的正弦交变电流图中RT为阻值随温度升高而减小的热敏电阻，R1为定值电阻，电压表和电流表均为理想电表下列说法正确的是()A图乙所示电压的瞬时值表达式为u51sin 50t (V)B变压器原、副线圈中的电流之比为14C变压器输入、输出功率之比为14DRT处温度升高时，电压表和电流表的示数均变大解析：题图乙所示电压的瞬时值表达式为u51sin 100t (V)，故A选项错误；根据理想变压器的原理可知，原、副线圈中的电流之比与匝数成反比

6、，输入、输出功率相等，所以B选项正确，C选项错误；RT处温度升高时，电压表示数不变，电流表示数变大，所以D选项错误答案：B5(多选)(2015年东北三校联考)如图所示，空间有范围足够大的匀强磁场，磁场方向竖直向下，在其间竖直放置两个彼此正对的相同的金属圆环，两环间距为L，用外力使一根长度也为L的金属杆沿环匀速率运动，用导线将金属杆和外电阻相连，整个过程中只有金属杆切割磁感线已知磁感应强度的大小为B，圆环半径为R，金属杆转动的角速度为，金属杆和外电阻的阻值均为r，其他电阻不计，则()A当金属杆从圆环最高点向最低点转动的过程中，流过外电阻的电流先变大后变小B当金属杆从圆环最高点向最低点转动的过程中

7、，流过外电阻的电流先变小后变大C流过外电阻电流的有效值为D流过外电阻电流的有效值为解析：从金属杆在圆环的最高点开始计时，金属杆切割磁感线的速度vR，产生的感应电动势eBLvcos tBLRcos t，当金属杆从最高点运动到最低点的过程中，电动势先变小后变大，流过外电阻的电流先变小后变大，选项B正确；电动势的有效值E，电流的有效值I，选项C正确答案：BC6如图所示的区域内存在匀强磁场，磁场的边界由x轴和y2sin(x)曲线围成(x2 m)现把边长为2 m的正方形单匝线框以水平速度v10 m/s匀速地拉过该磁场区域，磁场区域的磁感应强度B0.4 T，线框的电阻R0.5 ，不计一切摩擦阻力，则()A

8、水平拉力F的最大值为8 NB拉力F的最大功率为12.8 WC拉力F要做25.6 J的功才能让线框通过此磁场区D拉力F要做12.8 J的功才能让线框通过此磁场区解析：线框穿过磁场区域时，BC或AD边切割磁感线的有效长度为y，产生的感应电动势eByv2Bvsin(vt)，线框所受的安培力F，当y2 m时，安培力最大，且最大值Fm N12.8 N，拉力的最大功率PmFmv128 W，选项A、B错误；由能量守恒定律可知，线圈通过磁场区域拉力做的功等于电阻产生的热量，即WQI2Rtt()2 J25.6 J，选项C正确，选项D错误答案：C7(2015年东城模拟)如图所示，理想变压器原线圈a、b两端接正弦式

9、交变电压u，u220sin 100t(V)，原、副线圈的匝数比n1n2101，电压表接在副线圈c、d两端，输电线的等效电阻为R，原来开关S是断开的则当S闭合一段时间后()A电压表示数不变，示数为22 VB电压表示数不变，示数为220 VC灯泡L两端的电压将变大D电流表示数一定为0解析：当S闭合一段时间后，电压表示数不变，由得U2U1220 V22 V，即电压表示数为22 V，选项A正确，B错误S闭合后有交变电流通过电容器和电流表，电流表示数不为零，D错误S闭合后，电容器与灯泡L并联的电阻减小，由于U2不变，所以灯泡L两端的电压将变小，C错误答案：A8(2015年天津五区调研)夏季来临，空调、冷

10、风机等大功率电器使用增多，用户消耗的功率增大如图所示，发电厂的输出电压U1和输电线的电阻、理想变压器均不变，则下列说法正确的是()A变压器的输出电压U2增大，且U2U1B变压器的输出电压U4增大，且U4U3C输电线损耗的功率占总功率的比例减小D输电线损耗的功率增大解析：由于发电厂的输出电压U1和输电线的电阻、理想变压器均不变，变压器的输出电压U2不变，选项A错误大功率电器使用增多，用户消耗的功率增大，输电线电流增大，输电线损耗的功率增大，输电线损失电压增大，变压器的输出电压U4减小，选项B错误，D正确输电线损耗的功率占总功率的比例增大，选项C错误答案：D9(多选)(2015年景德镇模拟)如图所

11、示，一自耦变压器(可看做理想变压器)输入端AB间加一正弦式交变电压，在输出端CD间接灯泡和滑动变阻器转动滑片P可以改变副线圈的匝数，移动滑片Q可以改变接入电路电阻的阻值则()A只将P逆时针转动，灯泡变亮B只将P顺时针转动，灯泡变亮C只将Q向上移动，灯泡亮度不变D只将Q向下移动，灯泡变亮解析：只将P逆时针转动，输出端匝数增多，输出电压增大，灯泡变亮，选项A正确，B错误只将Q向上移动，灯泡亮度不变，选项C正确，D错误答案：AC10.(多选)如图所示，矩形线圈面积为0.1 m2，匝数为100，绕OO轴在磁感应强度为T的匀强磁场中以角速度5 rad/s匀速转动从图示位置开始计时，理想变压器原、副线圈的

12、匝数分别为n1、n2，两电表均为理想电表，电阻R50 ，其他电阻不计，下列判断正确的是()A在t0.1 s时，穿过线圈的磁通量最大Bn1/n21/5时，变压器输入功率为50 WCP向上移动时，电压表示数变大DP向上移动时，电流表示数变小解析：由T0.4 s，因此经过0.1 s，线圈转动了四分之一周期，此时线圈平面与磁场磁感线平行，穿过线圈的磁通量为零，A错误；由于EmNBS10 V，故原线圈输入电压的有效值为10 V，当n1/n21/5时，由得输出电压为50 V，则P50 W，B正确；P向上移动时，副线圈接入的匝数变小，输出电压变小，电压表示数变小，输出电流变小，由原、副线圈电流与匝数的关系可

13、知，电流表示数减小，C错误，D正确答案：BD11.(2015年怀化一模)如图，是一个小型电风扇电路简图，其中理想变压器的原、副线圈的匝数比为n，原线圈接电压为U的交流电源，输出端接有一只电阻为R的灯泡L和风扇电动机D，电动机线圈电阻为r.接通电源后，电风扇正常运转，测出通过风扇电动机的电流为I，则下列说法正确的是()A风扇电动机D两端的电压为IrB理想变压器的输入功率为C风扇电动机D输出的机械功率为I2rD若电风扇由于机械故障被卡住，则通过原线圈的电流为解析：风扇正常运转，为非纯电阻电路，风扇电动机的两端电压uIr，选项A错误根据原副线圈匝数比等于电压比可得n，副线圈电压U2，副线圈电流I2I

14、IL，根据电流与匝数成反比，可得原线圈电流I1，理想变压器输入功率等于UI1，选项B错误风扇电动机D输出的机械功率为总功率减去热功率即U2II2rI2r，选项C正确若电风扇由于机械故障被卡住，则风扇变为纯电阻，此时副线圈电流I2，原线圈电流I1，选项D正确答案：CD12.如图所示，一个形线框处在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，OO为磁场的边界现使线框以角速度绕轴OO匀速转动，通过金属转轴和电刷与阻值为R的外电阻相连已知线框各边长为L，总电阻为r，不计轴与电刷的电阻，则电路中电流的有效值为()A.B.C. D.解析：线框匀速转动，产生的感应电动势最大值EmBLvBLLBL2，由于是有界磁场且初始

15、时刻产生的感应电动势为零，则产生的感应电动势随时间变化规律如图所示，则T，可得E有，则电流有效值为I有，D正确答案：D13(多选)如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比是501，b是原线圈的中心抽头，图中电表均为理想的交流电表，定值电阻R10 ，其余电阻不计从某时刻开始经c、d两端给原线圈加上如图乙所示的交变电压，则下列说法正确的是()A当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为4.4 VB当单刀双掷开关与a连接且t0.01 s时，电流表的示数为零C当单刀双掷开关由a拨向b时，原线圈的输入功率变大D当单刀双掷开关由a拨向b时，副线圈输出电压的频率变为25 Hz解析：由图象可知，电压的最大值为2

16、20 V，交变电压的周期为2102 s，所以交变电压的频率为f50 Hz，交变电压的有效值为220 V，根据电压与匝数成正比可知，当单刀双掷开关与a连接时，副线圈的电压为4.4 V，电流表示数为电流的有效值，不随时间的变化而变化，所以电流表的示数为0.44 A，所以A正确，B错误当单刀双掷开关由a拨向b时，原线圈的匝数变小，所以副线圈输出的电压要变大，电阻R上消耗的功率变大，原线圈的输入功率也要变大，所以C正确变压器不会改变电流的频率，所以副线圈输出电压的频率仍为50 Hz，所以D错误答案：AC14.(多选)如图所示，N匝矩形导线框以角速度在磁感应强度为B的匀强磁场中绕轴OO匀速转动，线框面积

17、为S，线框的电阻、电感均不计，外电路接有电阻R、理想交流电流表A 和二极管D.二极管D具有单向导电性，即正向电阻为零，反向电阻无穷大下列说法正确的是()A交流电流表的示数INBSB一个周期内通过R的电荷量qCR两端电压的有效值U NBSD图示位置电流表的示数为0解析：设回路中电流的有效值为I，由电流的热效应可知，()2RTI2RT，I，A正确，D错误电阻R两端电压UIR，C错误一个周期内通过R的电荷量q，B正确答案：AB15(多选)(2015年江西省景德镇模拟)如图所示，一理想变压器原线圈匝数为n11 000匝，副线圈匝数为n2200匝，将原线圈接在u200sin 100t(V)的交变电压上，副线圈上电阻R和理想交流电压表并联接入电路，现在A、B两点间接入不同的电子元件，则下列说法正确的是()A在A、B两点间串联一只电阻R，穿过铁芯的磁通量的最大变化率为0.2 Wb/sB在A、B两点间接入理想二极管