2013届高考物理一轮复习备考演练 10.2 理想变压器 远距离输电

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1、2013届高考物理一轮复习备考演练10.2理想变压器远距离输电1.图10－2－23(2011·苏北四市调研)如图10－2－23所示，理想变压器的原、副线圈匝数之比为10∶1，R1＝20Ω，R2＝10Ω，C为电容器，原线圈所加电压u＝220sin(100πt)V．下列说法正确的是(　　)．A．通过电阻R3的电流始终为零B．副线圈两端交变电压的频率为5HzC．电阻R2的电功率为48.4WD．原副线圈铁芯中磁通量变化率之比为10∶1解析　在交流电路中电容器能够通交流，所以A错误；变压器能够改变交流电压

2、，但是不能变频，因此B错误；根据＝得到U2＝22V，所以电阻R2的电功率为P2＝＝48.4W，C正确；根据法拉第电磁感应定律得到原、副线圈铁芯中磁通量变化率之比为1∶1，D错误．答案　C2．如图10－2－24所示，一理想变压器原线圈匝数n1＝1100匝，副线圈匝数n2＝220匝，交流电源的电压u＝220sin100πt(V)，电阻R＝44Ω，电压表、电流表为理想电表，则下列说法错误的是(　　)．　　　　　　　　　　　　　　　　　　图10－2－24A．交流电的频率为50HzB．电流表的示数为0.2

3、AC．电流表的示数为AD．电压表的示数为44V解析　由交流电源的电压瞬时值表达式可知，ω＝100πrad/s，所以频率f＝＝＝50Hz，A项说法正确；理想变压器的电压比等于线圈匝数比，即＝，其中原线圈电压的有效值U1＝220V，U2＝U1＝44V，故D项说法正确；I2＝＝1A，故C项说法错误；由电流比与线圈匝数成反比，即＝，所以I1＝I2＝0.2A，故B项说法正确．综上所述，说法错误的是C项．答案　C3．如图10－2－25所示，50匝矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小B＝T的水平匀强磁场中

4、，线框面积S＝0.5m2，线框电阻不计．线框绕垂直于磁场的轴OO′以角速度ω＝200rad/s匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈接入一只“220V　60W”灯泡，且灯泡正常发光，熔断器允许通过的最大电流为10A，下列说法正确的是(　　)．图10－2－25A．图示位置穿过线框的磁通量变化率不为零B．线框中产生交变电压的表达式为u＝500sin(200t)VC．变压器原、副线圈匝数之比为50∶11D．允许变压器输出的最大功率为2200W解析　图示位置穿过线框的磁通量最大，但由于没有边切割磁感

5、线，所以无感应电动势磁通量的变化率为零，A选项错误；线框中交变电压u＝NBSωsinωt＝500sin(200t)V，B选项正确；变压器原、副线圈匝数之比＝＝＝，C选项错误；变压器输出的最大功率等于输入的最大功率P＝UI＝500×10W＝5000W，D选项错误．答案　B4．如图10－2－26所示，导体棒ab两个端点分别搭接在两个竖直放置、电阻不计、半径相等的金属圆环上，圆环通过电刷与导线c、d相接．c、d两个端点接在匝数比n1∶n2＝10∶1的变压器原线圈两端，变压器副线圈接一滑动变阻器R0.匀

6、强磁场的磁感应强度为B，方向竖直向下，导体棒ab长为l(电阻不计)，绕与ab平行的水平轴(也是两圆环的中心轴)OO′以角速度ω匀速转动．如果滑动变阻器的阻值为R时，通过电流表的电流为I，则(　　)．图10－2－26A．滑动变阻器上消耗的功率为P＝10I2RB．变压器原线圈两端的电压U1＝10IRC．取ab在环的最低端时t＝0，则导体棒ab中感应电流的表达式是i＝IsinωtD．ab沿环转动过程中受到的最大安培力F＝BIl解析　由于电流表示数为有效值，由＝可知I2＝10I，故P＝100I2R，选项

7、A错误；变压器原线圈两端电压为U1＝×10IR＝100IR，选项B错误；从最低点开始计时，则导体棒中感应电流的瞬时值的表达式为i＝Icosωt，选项C错误；导体棒中电流最大值为I，所以F＝BIl，选项D正确．答案　D5．如图10－2－27甲所示，原线圈所加交流电压按图10－2－27乙所示规律变化，通过一台降压变压器给照明电路供电，照明电路连接导线的总电阻R＝0.5Ω，若用户端能使55盏“220V,40W”的电灯正常发光．则(　　)．图10－2－27A．副线圈中的电流为AB．原线圈两端电压的瞬时值

8、表达式为u1＝1000sin(100πt)VC．原线圈输入的总功率为2200WD．降压变压器的匝数比为n1∶n2＝40∶9解析　每盏灯泡正常发光时的电流I0＝＝A，灯泡正常发光时，副线圈电流I2＝NI0＝10A，A项错误；根据图象，原线圈两端电压的瞬时值表达式为u1＝1414sin(100πt)V，B项错误；照明电路连接导线损失的功率为50W，所以原线圈输入的总功率为2250W，C项错误；副线圈两端电压U2＝U0＋I2R＝225V，所以＝＝＝，D项正确．答案　D6.图10－2－28如图10－2－