题目列表(包括答案和解析)
9.(2010·烟台模拟)一台理想变压器的原、副线圈的匝数比是5∶1,原线圈接入电压为220V的正弦交流电,一只理想二极管和一个滑动变阻器R串联接在副线圈上,如图所示.电压表和电流表均为理想交流电表,则下列说法正确的是( )
A.原、副线圈中的电流之比为5∶1
B.电压表的读数为44 V
C.若滑动变阻器接入电路的阻值为20 Ω,则1 min内产生的热量为2 904 J
D.若将滑动变阻器的滑片向上滑动,则两电表读数均减小
答案:C
解析:原、副线圈中的电流与匝数成反比,所以电流之比为1∶5,A项错误;原、副线圈的电压与匝数成正比,所以副线圈两端电压为44 V,但二极管具有单向导电性,根据有效值的定义有×=×T,从而求得电压表两端电压有效值为U有效=22 V,则Q=×60=2 904 J,B错误,C正确;将滑动变阻器滑片向上滑动,接入电路中的阻值变小,但对原、副线圈两端的电压无影响,即电压表的读数不变,电流表的读数变大,D错误.
8.(2009·山东理综)某小型水电站的电能输送示意图如下,发电机的输出电压为200 V,输电线总电阻为r,升压变压器原副线圈匝数分别为n1、n2,降压变压器原副线圈匝数分别为n3、n4(变压器均为理想变压器).要使额定电压为220 V的用电器正常工作,则( )
A.>
B.<
C.升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压
D.升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率
答案:AD
解析:由于输电线上的功率损耗,故升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率.P出-P损=P入,故D正确.=,=,因为U1=200
V<U4=220
V,U2>U3=U2-U线,故>,选项A正确.
7.(2010·汉中统考)在家用交流稳压器中,变压器的原、副线圈都带有滑动头,如图所示.当变压器输入电压发生变化时,可上下调节P1、P2的位置,使输出电压稳定在220 V上.现发现输出电压低于220 V,下列措施不正确的是( )
A.P1不动,将P2向上移
B.P2不动,将P1向下移
C.将P1向上移,同时P2向下移
D.将P1向下移,同时P2向上移
答案:C
解析:由变压器原、副线圈的电压比等于线圈匝数比=可知,输出电压低于220 V,可以增加副线圈匝数或减少原线圈匝数,A、B、D正确,C是错误的.
6.(2010·试题调研)如图所示,降压变压器的变压系数是3,即初级线圈匝数与次级线圈的匝数之比是3∶1.初级线圈的输入电压是660 V,次级线圈的电阻为0.2 Ω,这台变压器给100盏200 V,60 W的电灯供电.求:
(1)空载时次级线圈的端电压和输出功率;
(2)接通电路后次级线圈的端电压;
(3)每盏灯的实际功率.
答案:(1)220 V 0 (2)214.66 V (3)57.1 W
解析:(1)设空载时次级线圈的端电压为U2.
由=得到U2=U1=220 V
因为空载,次级线圈的负载电阻R2→∞,次级线圈中的电流I2=0,则次级线圈的输出功率P=I2U2=0.
(2)接通电路后,100盏灯并联的总电阻为
R外===8.07 Ω
次级线圈中的电流I2== A=26.6 A
次级线圈的端电压U′2=I2R外=214.66 V.
(3)每盏灯的实际功率P=U′2= W=57.1 W.
5.(2009·广东单科)如图为远距离高压输电的示意图.关于远距离输电,下列表述正确的是( )
A.增加输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失
B.高压输电是通过减小输电电流来减小电路的发热损耗
C.在输送电压一定时,输送的电功率越大,输电过程中的电能损失越小
D.高压输电必须综合考虑各种因素,不一定是电压越高越好
答案:ABD
解析:远距离输电过程中的主要能量损耗是输电导线的发热损耗,由P失=I2R可以看出,在保证输电功率的前提下有两种方式可减小输电中的能量损失:一是减少输电线的电阻,由R=ρ知,A正确.二是减小输电电流,B正确.若输电电压一定,由P=UI知输送的电功率越大,输电电流越大,则输电中能量损耗P失=I2R越大,C错误.在影响高压输电的因素中另一个重要因素是电晕放电引起的电能损耗,在输电电压越高时,电晕放电引起的电能损失越大,D正确.
4.2010年12月中旬开始的低温雨雪冰冻造成浙江部分地区停电,为消除高压输电线上的凌冰,有人设计了这样的融冰思路:利用电流的热效应除冰.若在正常供电时,高压线上送电电压为U,电流为I,热耗功率为ΔP;除冰时,输电线上的热耗功率需变为9ΔP,则除冰时(认为输电功率和输电线电阻不变)( )
A.输电电流为3I B.输电电流为9I
C.输电电压为3U D.输电电压为U
答案:AD
解析:高压线上的热耗功率ΔP=I2R线①
若热耗功率变为9ΔP,则9ΔP=I′2R线②
由①②得I′=3I,A对.
又输送功率不变P=UI=U′I′
得U′=U,所以D对.
3.如图所示,T为理想变压器,副线圈回路中的输电线ab和cd的电阻不可忽略,其余输电线电阻可不计,则当开关S闭合时( )
答案:B
解析:在理想变压器中,因为U不变,故示数不变;闭合S时,负载电阻变小,副线圈中电流I2增大,
示数增大,由P入=P出可知
示数增大,因ab和cd导线的电阻不可忽略,所以U3减小,
示数变小.由I3=U3/R1得,流过R1处的电流I3变小,
示数变小,故B对.
2.(2010·淄博模拟)图甲是线圈绕垂直于磁场的轴在匀强磁场中匀速转动时所产生的正弦交流电图象,把该交流电压加在图乙中变压器的A、B两端.已知理想变压器原线圈Ⅰ和副线圈Ⅱ的匝数比为5∶1,交流电流表和交流电压表均为理想电表,电阻R=1 Ω,其他各处电阻不计,以下说法正确的是( )
A.在t=0.1 s、0.5 s时,穿过线圈的磁通量最大
B.线圈转动的角速度为10 πrad/s
C.电压表的示数为 V
D.电流表的示数为0.40 A
答案:D
解析:t=0.1 s,0.5 s时,电压达最大值,此时线圈平面与磁场平行,A错误;由图知T=0.4 s,所以角速度w===5π rad/s,B错误;由=得输出电压的最大值为2 V,所以电压表示数应为2 V,C错误,R中电流IR==2 A,由变压器的电流与匝数关系知电流表示数为0.40 A,D正确,正确答案D.
1.(2010·苏北四市)如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为11∶2,原线圈两端的输入电压u=220sin 100πt(V),电表均为理想电表,滑动变阻器R接入电路部分的阻值为10 Ω.下列叙述中正确的是
( )
A.该交流电的频率为50 Hz
B.电压表的读数为42 V
C.电流表的读数为4 A
D.若滑动变阻器的滑片P向a端移动,电流表的读数变大
答案:AC
解析:根据原线圈两端输入电压的表达式可知,交流电的频率f==Hz=50 Hz,A正确;变压器原线圈电压的有效值为U1=220 V,利用变压器的变压比U1∶U2=n1∶n2,可求得U2=40 V,电压表的读数为40 V,B错误;电流表的读数为I==4 A,C正确;若滑动变阻器的滑片P向a端移动,接入电路的电阻增大,而U2不变,电流表示数变小,D错误.
12. 如图2-1-33所示,为某种透明介质的截面图,△AOC为等腰直角
三角形,BC为半径R=10 cm的四分之一圆弧,AB与水平屏幕MN垂直并接触于A点.由红光和紫光两种单色光组成的复色光射向圆心O,在AB分界面上的入射角i=45°,结果在水平屏幕MN上出现两个亮斑.已知该介质对红光和紫光的折射率分别为n1=,n2=.
(1)判断在AM和AN两处产生亮斑的颜色;
(2)求两个亮斑间的距离.
解析:(1)设红光和紫光的临界角分别为C1、C2,sin C1==,C1=60°,同理C2=45°,i=45°=C2,i=45°<C1,所以紫光在AB面发生全反射,而红光在AB面一部分折射,一部分反射,且由几何关系可知,反射光线与AC垂直,所以在AM处产生的亮斑P1为红色,在AN处产生的亮斑P2为红色与紫色的混合色.
(2)画出如图光路图,设折射角为r,两个光斑分别为P1、P2.根据折射定律
n1=
求得sin r=
由几何知识可得:tan r=,
解得AP1=5 cm
由几何知识可得△OAP2为等腰直角三角形,
解得AP2=10 cm
所以P1P2=(5+10)cm.
答案:(1)红色 红、紫的混合色 (2)(5+10)cm
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