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变压器的基本规律和动态分析
1.
[2020·海口市调研]如图所示，在闭合的铁芯左侧的线圈与滑动变阻器、电池构成闭合电路，a、b、c为三个闭合的不同材料金属圆环．若线圈产生磁感线全部集中在铁芯内，当滑动变阻器的滑动触头从左向右滑动时，下列说法正确的是(　　)
A．只有b环中有感应电流
B．a、b、c三个环中均有感应电流
C．a、c两环中的感应电流一定相等
D．a、b两环中的感应电动势一定相等
2．[2019·江苏卷]某理想变压器原、副线圈的匝数之比为1:10，当输入电压增加20 V时，输出电压(　　)
A．降低2 V　　B．增加2 V
C．降低200 V D．增加200 V
3.
[2020·辽宁大连市模拟](多选)如图所示，理想变压器的原线圈串联一个电阻R1后接在u＝220sin100πt(V)的交流电源上，原、副线圈匝数之比为5:1，副线圈接有R2＝16 Ω的用电器，其功率为100 W，则(　　)
A．电压表示数为40 V
B．副线圈输出交流电的周期为50 s
C．电源的输出功率为110 W
D．电阻R1的阻值为40 Ω
4．[2020·广东六校联考](多选)如图所示，R为定值电阻，A、B、C为三个完全相同的灯泡，灯泡正常工作时的电阻也为R，灯泡的额定电压为U0.理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，交流电源的电压为U.若A、B、C均正常发光，且流过R的电流为IR，流过A的电流为IA，流过B的电流IB.则下列关系式中正确的是(　　)
A．IR＝3IB B．U＝4U0
C．IR＝IA＋IB D．n1:n2＝1:2
5．[2020·惠州市调研]如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为n1:n2＝10:1，a、b两点间的电压为u＝220sin100πt(V)，R为可变电阻，P为用铅锑合金制成的保险丝，其电阻可忽略不计，熔断电流为2 A．为使保险丝不熔断，可变电阻R连入电路的最小阻值应大于(　　)
A. Ω　　B．1.1 Ω
C．11 Ω D．11 Ω
6.
[2020·石家庄市质检]如图所示，理想变压器三个线圈的匝数比n1:n2:n3＝10:5:1，其中匝数为n1的原线圈接到220 V的交流电源上，匝数为n2和n3的两个副线圈分别与电阻R2、R3组成闭合回路．已知通过电阻R3的电流I3＝2 A，电阻R2＝110 Ω，则通过电阻R2的电流I2和通过原线圈的电流I1分别是(　　)
A．10 A,12 A B．10 A,20 A
C．1 A,0.7 A D．1 A,3 A
7.
[2020·沈阳市质检]一台交流发电机的输出电压表达式为u1＝1 000sin100πt(V)，通过匝数比为4:1的理想降压变压器给若干盏“220 V　60 W”的灯泡供电，如图所示．输电线总电阻r＝10 Ω，其他电阻不计，为了保证灯泡正常发光，接入电路的灯泡数量为(　　)
A．44 B．176
C．195 D．783
8．(多选)电流互感器和电压互感器如图所示，已知＝，＝，电流表示数为5.0 A，电压表示数为220 V，则下列说法正确的是(　　)
A．火线中的电流为0.5 A
B．火线和地线间的电压为2.2×104 V
C．线路的输电功率为1.1×104 W
D．线路的输电功率为1.1×106 W
9．[2020·昆明市摸底](多选)如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为3:1，原线圈接在电压为U0的正弦式交流电源上，定值电阻R1＝R2，变压器原、副线圈两端的电压分别为U1、U2，通过原、副线圈的电流分别为I1、I2，则(　　)
A．I1:I2＝1:3 B．I1:I2＝3:1
C．U1:U0＝1:10 D．U2:U0＝3:10
10．[2020·湖南师大附中检测](多选)如图所示，面积为0.02 m2、内阻不计的100匝矩形线圈ABCD，绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动，转动的角速度为100 rad/s，匀强磁场的磁感应强度为 T．矩形线圈通过滑环与理想变压器相连，触头P可移动，副线圈所接电阻R＝50 Ω，电表均为理想交流电表．当线圈平面与磁场方向平行时开始计时，下列说法正确的是(　　)
A．线圈中感应电动势的表达式为e＝100cos100t(V)
B．P上移时，电流表示数减小
C．t＝0时，电压表示数为100 V
D．当原、副线圈匝数比为2:1时，电阻上消耗的功率为50 W
11．[2020·成都市摸底]如图甲，理想变压器的原、副线圈匝数比n1:n2＝10:1，副线圈电路接有滑动变阻器R和额定电压为12 V、电阻为2 Ω的电动机M.原线圈输入的交流电压如图乙．闭合开关S，电动机正常工作，电流表示数为1 A．下列判断正确的是(　　)
A．副线圈两端的电压有效值为22 V
B．滑动变阻器R的接入电阻为10 Ω
C．电动机输出的机械功率为12 W
D．若电动机突然卡住，原线圈输入功率将变小
12．[2020·辽宁五校摸底](多选)如图所示，理想变压器原线圈接电压为220 V的正弦交流电，开关S接1时，原、副线圈的匝数比为11?1，滑动变阻器接入电路的阻值为10 Ω，电压表和电流表均为理想电表．下列说法中正确的有(　　)
A．变压器输入功率与输出功率之比为1:1
B．1 min内滑动变阻器上产生的热量为40 J
C．仅将S从1拨到2，电流表示数减小
D．仅将滑动变阻器的滑片向下滑动，两电表示数均减小
13.
[2020·成都七校联考](多选)如图所示，矩形线圈abcd与理想变压器原线圈组成闭合电路，线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动，磁场只分布在bc边的左侧，磁感应强度大小为B，线圈面积为S，转动角速度为ω，匝数为N，线圈电阻不计．下列说法正确的是(　　)
A．将原线圈滑片P向下滑动时，灯泡变亮
B．线圈abcd转动过程中，线圈最大磁通量为NBS
C．图示位置时，矩形线圈中磁通量的变化率最大
D．若线圈abcd转动的角速度变为2ω，则变压器原线圈电压的有效值为NBSω
14.
[2020·全能生联考](多选)如图所示，理想变压器原线圈的匝数为n1，副线圈的匝数为n2，原线圈的两端a、b接正弦交流电源，电压表的示数为220 V，负载电阻R＝88 Ω，电流表的示数为1 A．下列判断正确的是(　　)
A．原线圈的输入功率为88 W
B．原线圈和副线圈的匝数比为5:2
C．电流表的示数为0.1 A
D．若将另一个电阻与原负载R并联，则电流表的示数减小
15.
[2020·山西五地市联考]如图所示，L1、L2、L3、L4为四只规格均为“12 V　6 W”的灯泡，分别接入理想变压器原、副线圈回路中．a、b两端连接交流电源，交流电流表示数为0.5 A，已知灯泡L2正常发光．以下说法正确的是(　　)
A．a、b端输入功率为18 W
B．a、b端输入电压为36 V
C．灯泡L1的功率为6 W
D．若副线圈回路再并联一只同样的灯泡，L2仍能正常发光
16．如图所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表．下列说法正确的是(　　)
A．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，R1消耗的功率变大
B．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电压表V示数变大
C．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电流表A1示数变大
D．若闭合开关S，则电流表A1示数变大，A2示数变大
　变压器的基本规律和动态分析
1．D　当滑动变阻器的滑动触头从左向右滑动时，线圈中的电流增大，穿过a、b两环的磁通量增加，穿过c环的磁通量始终为零，故a、b两环中有感应电流，c环中无感应电流，ABC错误；通过a、b两环的磁通量的变化率相同，且磁感线全部集中在铁芯内，由法拉第电磁感应定律E＝知，a、b两环中的感应电动势一定相等，D正确．
2．D　本题考查了变压器的工作原理，意在考查考生的推理能力．
假设理想变压器原线圈的输入电压为U1，则由变压器的工作原理可知＝，变压器副线圈的输出电压为U2＝10U1；当输入电压增加20 V时，即输入电压为(U1＋20) V，则变压器的输出电压为U′2＝10(U1＋20) V，则输出电压的变化量为ΔU＝U′2－U2＝(10U1＋200－10U1) V＝200 V，即输出电压增加200 V，ABC错误，D正确．
3．ACD　
4．ABD　变压器输入电压等于灯泡A的电压U0，输出电压等于灯泡B、C串联的总电压2U0，故原、副线圈的匝数比＝＝，D项正确；由于三灯泡规格相同且都正常发光，故IA＝IB＝IC，根据变压器的变流规律可得原线圈电流为2IB，故流过电阻R的电流为3IB，A项正确，C项错误；因灯泡和电阻R的阻值均相等，故电阻R两端的电压为3IBR＝3U0，电源电压为3U0＋U0＝4U0，B项正确．
5．B　由a、b两点间的电压为u＝220sin 100πt(V)，可知变压器原线圈输入电压U1＝220 V，根据变压器变压公式可得变压器输出电压U2＝U1＝22 V，保险丝熔断电流为2 A，原线圈中电流为I1＝2 A时，由U1I1＝U2I2可得副线圈中电流为I2＝20 A，此时保险丝会熔断．R连入电路的最小阻值应大于＝1.1 Ω，B正确.
6．C　由＝＝，U1＝220 V，n1:n2:n3＝10:5:1得U2＝110 V、U3＝22 V，所以I2＝＝1 A，再由n1I1＝n2I2＋n3I3得I1＝0.7 A，C正确．
7．B　设接入灯泡的数量为n，每盏灯的额定电流为I＝＝ A＝ A，流过原、副线圈的电流分别为nI和nI，灯泡的额定电压为U，原线圈两端的电压为U原＝4U＝880 V，发电机输出的电压有效值U1＝1 000 V，输电线损耗电压U损＝U1－U原＝(1 000－880) V＝120 V，由U损＝nIr＝120 V，解得n＝176，选项B正确．
8．BD　火线中的电流为流过n1的电流，由＝得I1＝50 A，A错误；n3两端电压为火线与地线间电压由＝得U3＝2.2×104 V，B正确；线路输送功率p＝U3·I1＝1.1×106 W，D正确，C错误．
9．AD　10.AD　　11.B　　12.AC　　13.AD　　14.AB　　15.C　
16．B　滑动触头P向上滑动，R电阻大，副线圈两端电压不变，由“串反并同”得电压表示数变大，B正确；流过R1的电流变小，R1的功率变小，A错误；由＝知n1、n2不变，I2变小，则I1变小，C错误；闭合S，相当于R3支路的电阻变小，则示数变小，副线圈干路电流变大，则原线圈电流变大，D错误．

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