9．为了测一个已知额定电压为100 V的灯泡的额定功率，设计了如图10－2－21所示的电路，理想变压器的原、副线圈分别接有理想电流表A和灯泡L，滑动变阻器的阻值范围是0-100 Ω，不考虑温度对灯泡电阻的影响，原、副线圈的匝数比为2∶1，交流电源的电压为U₀＝440 V，适当调节滑动变阻器的滑片位置，当灯泡在额定电压下正常工作时，电流表A的示数为1.2 A，则(　)

A．灯泡的额定功率为40 W

B．灯泡的额定电流为2.4 A

C．滑动变阻器并联部分的阻值为50 Ω

D．滑动变阻器消耗的电功率为240 W

解析：根据题意，副线圈上的电流为2.4 A，电压为220 V，由于滑动变阻器上部分的并联电路电压为100 V，则下部分电阻电压为120 V，由串联知识，可知滑动变阻器上部分与小灯泡并联后与滑动变阻器下部分功率分配比为100∶120＝5∶6，故下部分电阻上的电功率P_下＝P_总，P_总＝1.2×440 W＝528 W，则P_下＝288 W，下部分电阻R_下＝288/2.4² Ω＝50 Ω，则滑动变阻器上部分(并联部分)的电阻为50 Ω，上部分电路消耗功率P′＝P_总－P_下＝240 W，故容易计算出通过灯泡的电流为0.4 A，灯泡的功率为40 W，故A、C正确．

答案：AC

8．如图10－2－20所示，一理想自耦变压器线圈AB绕在一个圆环形的闭合铁芯上，输入端AB间加一正弦式交流电压，在输出端BP间连接了理想交流电流表、灯泡和滑动变阻器，移动滑动触头P的位置，可改变副线圈的匝数，变阻器的滑动触头标记为Q，则(　)

A．只将Q向下移动时，灯泡的亮度变大

B．只将Q向下移动时，电流表的读数变大

C．只将P沿顺时针方向移动时，电流表的读数变大

D．只提高输入端的电压U时，电流表的读数变大

解析：将Q向下移动时，R阻值增大．电路中电阻增大，电流减小，故B项错误；由于副线圈上电压不变，电灯两端的电压不变，功率不变，亮度不变，故A项错．将P沿顺时针方向移动时副线圈匝数减少，电压减小，电流减小，故C项错．提高输入端的电压时，副线圈上电压增大，电流增大，故D项正确．

答案：D

图10－2－21

7．如图10－2－19所示，两条平行金属导轨竖直放置，其间有与导轨平面垂直的匀强磁场，金属棒ab沿导轨下滑，下滑过程中与导轨接触良好．金属棒、导轨、电流表A₁和理想变压器原线圈构成闭合回路．金属棒ab在沿导轨下滑的过程中，电流表A₁一直有示数，而电流表A₂在某时刻之后示数变成了零，以下说法正确的是(　)

A．电流表A₂示数等于零之前，金属棒必是变速运动

B．电流表A₂示数等于零之后，金属棒必是变速运动

C．电流表A₂示数等于零之前，金属棒必是匀速运动

D．电流表A₂示数等于零之后，金属棒必是匀速运动

解析：金属棒在重力作用下，开始向下做加速运动，速度不断增加，金属棒切割磁感线产生的感应电流逐渐增大，原线圈上产生的磁场不断增强，穿过副线圈的磁通量不断增大，在副线圈上发生电磁感应现象，电流表A₂上有电流．当金属棒上电流增加到一定程度，金属棒受到的安培力等于重力时，金属棒开始做匀速下落，原线圈的电流不再发生变化，原线圈上产生的磁场磁感应强度不变，穿过副线圈的磁通量不发生变化，副线圈上不发生电磁感应现象，电流表A₂示数等于零．综上所述，选项A、D正确．

答案：AD

图10－2－20

6．如图10－2－18所示，为了减少输电线路中电力损失，发电厂发出的电通常是经过变电所升压后通过远距离输送，再经变电所将高压变为低压．某变电所电压u₀＝11 000sin 100πt V的交流电降为220 V供居民小区用电，则变电所变压器(　)

A．原、副线圈匝数比为50∶1

B．副线圈中电流的频率是50 Hz

C．原线圈的导线比副线圈的要粗

D．输入原线圈的电流等于居民小区各用电器电流的总和

解析：u₀＝11 000sin　 100πt V中的11 000指的是电压的最大值，有效值为11 000 V，则原、副线圈之间的匝数之比等于两线圈的电压之比，即50∶1，A正确；由ω＝100π可得频率为50 Hz，变压器不改变电流的频率，因此，副线圈的频率也是50 Hz，B正确；电流与匝数成反比，即原线圈的电流比副线圈电流要小，因此，副线圈的导线要比原线圈粗，C错误；居民小区各个用电器都是并联的，它们的电流总和等于副线圈中的电流，故D错误．

答案：AB

图10－2－19

5．一个理想变压器的工作示意图如图10－2－17所示，变压器的初级线圈匝数为n₁，与干路高电压U₁相连，工作时流过线圈的电流为I₁，初级与干路相连的导线的电阻不能忽略．变压器的次级线圈匝数为n₂，输出电压为U₂，工作时流过线圈的电流为I₂.设连接在次级线圈上的用电器均为相同的电灯，导线的电阻可以忽略．在变压器次级线圈有负载的情况下，下列判断哪个正确(　)

A．无论次级接入的电灯的数量多少，总有U₁∶U₂＝n₁∶n₂

B．无论次级接入的电灯的数量多少，总有I₁∶I₂＝n₂∶n₁

C．无论次级接入的电灯的数量多少，总有U₁I₁＝U₂I₂

D．以上判断都不正确

解析：变压器的变压比＝中的U₁是变压器原线圈两端的电压，由于初级线圈的干路电阻较大，线路上的压降也较大，线路损耗功率也较大，因此A、C两项不成立．

答案：B

图10－2－18

4．如图10－2－16所示为一理想变压器，在原线圈输入电压不变的条件下，要提高变压器的输入功率，可采用的方法是(　)

A．只增加原线圈的匝数　 　　B．只增加副线圈的匝数

C．只减小R₁的电阻　 　　　D．断开开关S

解析：输入功率由输出功率决定，副线圈上的功率P₂＝.增加副线圈的匝数，U₂增加，P₂增大，B正确；增加原线圈匝数，U₂减小，P₂减小，A错；减小R₁的电阻，副线圈上的总电阻R变小，P₂增大，C对；断开S，R增大，P₂减小，D错误．

答案：BC

图10－2－17

3．(2009·济南模拟)正弦交流电经过匝数比为＝的变压器与电阻R、交流电压表V、交流电流表A按如图10－2－15甲所示方式连接，R＝10 Ω.图乙是R两端电压U随时间变化的图象．U_m＝10 V，则下列说法中正确的是(　)

A．通过R的电流i_R随时间t变化的规律是i_R＝cos 100πt(A)

B．电流表A的读数为0.1 A

C．电流表A的读数为 A

D．电压表的读数为U_m＝10 V

解析：由图象知T＝2×10^－2 s，f＝50 Hz，ω＝2πf＝100π rad/s，故i_R＝cos 100πt(A)，A正确．再根据＝知，I₁有效值为0.1 A，B正确，C错误．电压表读数应为副线圈电压有效值，U＝＝10 V，故D错误．

答案：AB

图10－2－16

2．2008年春节前后，我国南方部分省市的供电系统由于气候原因遭到严重破坏．为此，某小区启动了临时供电系统，它由备用发电机和副线圈匝数可调的变压器组成，如图10－2－14所示，发电机的电动势e＝480sin(100πt)V(不考虑其内阻)，图中R表示输电线的电阻．滑动触头P置于a处时，用户的用电器恰好正常工作，在下列情况下，要保证用电器仍能正常工作，则(　)

A．若A₂示数为2 A，R＝10 Ω，则原副线圈的匝数比n₁∶n₂＝2∶1

B．若A₂示数为2 A，R＝10 Ω，则原副线圈的匝数比n₁∶n₂＝2∶1

C．当发电机输出的电压发生波动使V₁示数小于正常值，用电器不变时，应使滑动触头P向下滑动

D．如果V₁示数保持正常值不变，那么当用电器增加时，滑动触头P应向上滑

解析：若A₂的示数为2 A，R＝10 Ω，用户电压220 V，电压表V₂示数U₂＝220 V+I₂R＝240 V，电压表V₁示数(有效值)U₁＝480 V，原副线圈的匝数比n₁∶n₂＝U₁∶U₂＝2∶1，故选项A对、B错；由n₁∶n₂＝U₁∶U₂，若U₁变小，则n₂应变大，故选项C错；当用电器增加时，副线圈中的电流增加，输电线电阻R上的电压增大，副线圈两端的电压应增大，故滑动触头P应向上滑，故选项D对．

答案：AD

图10－2－15

1.一理想变压器原、副线圈匝数比n₁∶n₂＝11∶5.原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u如图10－2－13所示．副线圈仅接入一个10 Ω的电阻．则(　)

A．流过电阻的电流是20 A

B．与电阻并联的电压表的示数是100 V

C．经过1分钟电阻发出的热量是6×10³ J

D．变压器的输入功率是1×10³ W

解析：考查正弦交变电流有效值、最大值意义及理想变压器的相关知识．由输入电压图象可知输入电压的有效值为220 V，故副线圈输出电压的有效值为100 V，接入副线圈的电阻为10 Ω，故电流有效值为10 A，A项错；与电阻并联的电压表读数即为副线圈电压有效值100 V，B项错；根据Q＝I²Rt＝10²×10×60 J＝6×10⁴ J，C项错；由变压器输入功率等于输出功率可知，P＝IU＝10×100＝1 000 W，D项正确．

答案：D

图10－2－14

5．一台理想变压器的原、副线圈的匝数比是5∶1，原线圈接入电压为220 V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10－2－12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

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．

答案：C

图10－2－13