《備考指南 物理 》課件-第11章 第2講

第十一章第2講知識鞏固練習(xí)1．(2018年湖南名校二模)如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10∶1，R1＝20Ω，R2＝30Ω，C為電容器．已知通過R1的正弦交流電如圖乙所示，則()A．交流電的頻率為0.02Hz B．原線圈輸入電壓的有效值為200VC．電阻R2的電功率約為6.67W D．通過R3的電流始終為零【答案】C【解析】由圖像知電流的周期是0.02s，則其頻率為f＝eq\f(1,T)＝eq\f(1,0.02)Hz＝50Hz.故A錯(cuò)誤．副線圈的最大電壓為U2m＝ImR1＝20V，設(shè)原線圈的輸入電壓最大值為U1m，由eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)得U1m＝200V，有效值U1＝100eq\r(2)V，故B錯(cuò)誤．電阻R2的功率為P＝eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(U2,\r(2))))2,R2)≈6.67W，故C正確．電容器通交流電，故R3中有電流通過，故D錯(cuò)誤．2．(2018年威海模擬)如圖甲所示，50匝矩形閉合導(dǎo)線框ABCD處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B＝eq\f(\r(2),10)T的水平勻強(qiáng)磁場中，線框電阻不計(jì)．線框勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的正弦交流電壓圖像如圖乙所示．把該交流電壓加在圖丙中的理想變壓器P、Q兩端．已知變壓器的原線圈Ⅰ和副線圈Ⅱ的匝數(shù)比為5∶1，交流電流表為理想電表，電阻R＝1Ω，其他各處電阻不計(jì)．以下說法正確的是()A．t＝0.1s時(shí)，電流表的示數(shù)為0B．副線圈中交流電的頻率為50HzC．線框面積為eq\f(1,5π)m2D．0.05s時(shí)線圈位于圖甲所示位置【答案】C【解析】原線圈中電壓的有效值U1＝eq\f(Em,\r(2))＝eq\f(10\r(2),\r(2))V＝10V．根據(jù)eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，解得U2＝2V．故副線圈中的電流I2＝eq\f(U2,R)＝eq\f(2,1)A＝2A．電流表的電流為I1，則eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)，解得I1＝0.4A，選項(xiàng)A錯(cuò)誤．交流電的周期T＝0.2s，故交流電的頻率f＝eq\f(1,T)＝5Hz，選項(xiàng)B錯(cuò)誤．根據(jù)Em＝nBSω可知S＝eq\f(Em,nBω)＝eq\f(10\r(2),50×\f(\r(2),10)×\f(2π,0.2))m2＝eq\f(1,5π)m2.選項(xiàng)C正確.0.05s時(shí)線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢最大，線圈平面與中性面垂直，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．3．(2019年濰坊一模)如圖所示，理想變壓器原線圈接交流電源和理想交流電流表，副線圈接熱水器和抽油煙機(jī)，原、副線圈的匝數(shù)比為4∶1，副線圈上電壓的瞬時(shí)值u＝220eq\r(2)sin100πt(V)．開關(guān)S斷開時(shí)，電流表示數(shù)是1A；開關(guān)S閉合時(shí)，電流表示數(shù)是1.25A．下列說法正確的是()A．交流電源輸出電壓的最大值是55VB．交流電源輸出電壓的最大值是880VC．S閉合時(shí)，抽油煙機(jī)消耗的功率是1100WD．S閉合時(shí)，抽油煙機(jī)消耗的功率是220W【答案】D【解析】電源輸出電壓的最大值為4Um＝880eq\r(2)V，A、B錯(cuò)誤．開關(guān)S斷開時(shí)，電流表示數(shù)是I1＝1A，則通過熱水器的電流為4I1＝4A．S閉合時(shí)，電流表示數(shù)是1.25A，副線圈的電流為4×1.25A＝5A，抽油煙機(jī)的電流為5A－4A＝1A．故抽油煙機(jī)功率P＝UI＝220×1W＝220W．故C錯(cuò)誤，D正確．綜合提升練習(xí)4．(2018年太原三模)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)經(jīng)過壓縮達(dá)到一定溫度和壓力的汽油，需要火花塞點(diǎn)燃從而實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化，而火花塞需要高達(dá)10kV的電壓才能點(diǎn)火．某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲、乙的點(diǎn)火電路．已知直流電源的電壓為12V，升壓變壓器的輸出端接到火花塞上，開關(guān)是自動(dòng)控制的．下列說法正確的是()A．兩電路都不可能使火花塞點(diǎn)火，因?yàn)樽儔浩鞑荒芨淖冎绷麟妷築．圖甲、乙的電路中，保持開關(guān)閉合，輸出端都會(huì)獲得持續(xù)的高壓C．圖甲的電路中，只有在開關(guān)閉合或斷開瞬間輸出端才會(huì)有高壓D．圖乙的電路中，在開關(guān)斷開或閉合瞬間，輸出端都會(huì)有高壓【答案】C【解析】變壓器是改變交流電壓的設(shè)備，由圖可知，當(dāng)甲圖中的開關(guān)接通與斷開的瞬間，左側(cè)的電流發(fā)生變化，變化的電流引起左側(cè)的線圈內(nèi)磁通量的變化，進(jìn)而引起右側(cè)的線圈內(nèi)磁通量的變化，則在右側(cè)的線圈內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，該電動(dòng)勢以高壓的形式對外輸出，即可使火花塞產(chǎn)生高壓點(diǎn)火．而圖乙中，左側(cè)線圈中磁通量無變化，則右側(cè)線圈無感應(yīng)電動(dòng)勢，所以右側(cè)的開關(guān)的接通與斷開不能使火花塞點(diǎn)火．故C正確，A、B、D錯(cuò)誤．5．(多選)如圖所示，有一臺交流發(fā)電機(jī)E通過理想升壓變壓器T1和理想降壓變壓器T2向遠(yuǎn)處用戶供電．輸電線的總電阻為R.T1的輸入電壓和輸入功率分別為U1和P1，它的輸出電壓和輸出功率分別為U2和P2；T2的輸入電壓和輸入功率分別為U3和P3，它的輸出電壓和輸出功率分別為U4和P4.設(shè)T1的輸入電壓U1一定．當(dāng)用戶消耗的電功率變大時(shí)，有()A．U2減小，U4變大 B．U2不變，U3變小C．P1變小，P2變小 D．P2變大，P3變大【答案】BD【解析】當(dāng)用戶消耗的電功率增大時(shí)，升壓變壓器的輸入功率必然增大，即P1增大．輸入電壓U1為定值不變，升壓變壓器的匝數(shù)不變，故輸出電壓U2不變．由于P1增大，由P1＝U1I1＝P2＝U2I2可知I1增加，P2、I2增加