内容发布更新时间 : 2024/11/15 4:00:49星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
课时作业十
1．(多选)(2017·河北冀州5月模拟)如图所示，理想变压器输入端接在电动势随时间变化、内阻为r的交流电源上，输出端接理想电流表及阻值为R的负载．如果要求负载上消耗的电功率最大，则下列说法正确的是( )
A．该交流电源电动势的瞬时值表达式为e＝Emsin(100 πt) B．变压器原、副线圈匝数的比值为C．电流表的读数为
22Rrr REm
E2m
D．负载上消耗的热功率为
4rBC 由e－t图象可知交流电的周期T＝4×10s，则ω＝
－2
2π
T＝50 π rad/s，所以e＝
Emsin(50πt)，则A项错误．对于理想变压器，在电源输出最大功率时，电流I1＝
2
Em
22r2
，此时，变压器输入功率恰好等于电源内阻消耗的功率，又输出功率等于输入功率，则I1r＝I2R，得出＝
I1
I2
RI1n2n1，又＝，得出＝rI2n1n2
则D项错误．
rEmE2m2
，I2＝，则B、C项正确．负载上消耗的热功率为P＝I2R＝，R8r22Rr2．(2017·河北唐山一模)一含有理想变压器的电路如图所示，变压器原副线圈匝数比n1∶
n2＝2∶1，图中电阻R1、R2和R3的阻值分别是4 Ω、2 Ω和3 Ω，U为有效值恒定的正弦交流电
源．当开关S断开时，理想电流表的示数为I，当S闭合时，电流表的示数为( )
21
A.IB.I 323C.I 2
D．2I
D 设S闭合时，电流表示数为I1，对理想变压器有P入＝P出，＝，则开关闭合时有I1U－I1R1＝(2I1)R2，开关断开时有IU－IR1＝(2I)(R2＋R3)，两式联立解得I1＝2I，故D项正确．
3．如图所示，四个相同的灯泡与理想自耦变压器连接，其额定电压为U，已知原线圈和副线圈的匝数比为3∶1，当接上交流电源后，副线圈上三个灯泡均正常发光，则下列说法正确的是( )
2
2
2
2
I1n2I2n1
A．L1能正常工作
B．L1不能正常工作，且两端电压小于U C．交流电源电压为2U D．交流电源电压为3U
A 由于副线圈上三个灯泡均正常发光，故U2＝U，加在原、副线圈两端的电压之比为U原∶
U2＝3∶1，原、副线圈中的电流之比I1∶I2＝1∶3，设每个灯的额定电流为I，则I2＝3I，I1＝I，
灯L1能正常发光，选项A正确，B错误；灯L1两端的电压也为U，故U1＝U＋U原＝4U，选项C、D错误．
4．(2017·河北正定中学高三模拟)如图所示为一交流发电机的原理示意图，其中矩形线圈
abcd的边长ab＝cd＝L1，bc＝ad＝L2，匝数为n，线圈的总电阻为r，线圈在磁感应强度为B的
匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO′匀速转动，角速度为ω，线圈两端通过电刷E、F与阻值为
R的定值电阻连接．从线圈经过中性面开始计时，则( )
A．线圈中感应电动势的最大值为BωL1L2
B．线圈中感应电动势随时间变化的函数表达式为e＝nBωL1L2cos ωt 1BL1L2
C．经过周期时间通过电阻R的电荷量为 4R＋r22
n2B2ω2L1L2RD．此发电机在上述工作状态下的输出功率为
R＋r2
D 线圈产生的感应电动势的最大值Em＝nBωL1L2，选项A错误；感应电动势随时间变化的表
ΔΦ
达式e＝Emsin ωt＝nBωL1L2sin ωt，选项B错误；根据法拉第电磁感应定律有E＝n，由闭
Δt合电路欧姆定律有I＝
ER＋r，又ΔΦ＝BL1L2，q＝IΔt，联立解得q＝nBL1L2
，选项C错误；线圈R＋r中感应电动势的有效值E＝2
Em
2
＝
nBωL1L2
2
，电流的有效值I＝
nBωL1L2
，交流发电机的输出功
2R＋r22
n2B2ω2L1L2R率即电阻R的热功率P＝IR＝，选项D正确．
R＋r2
5．图中理想变压器原、副线圈的匝数之比为2∶1，现在原线圈两端加上交变电压u＝311sin 100πt(V)时，灯泡L1、L2均正常发光，电压表和电流表可视为理想电表．则下列说法中正确的是( )
A．该交流电的周期为0.2 s B．电压表的示数为155.5 V
C．若将滑动变阻器的滑片P向上滑动，则电流表读数变大 D．若将滑动变阻器的滑片P向上滑动，则L1将变暗、L2将变亮
C 由交变电压u＝311sin 100πt(V)可知，该交流电的周期T＝0.02 s，选项A错误；原线圈电压为220 V，根据变压器变压公式可知副线圈输出电压为110 V，电压表的示数为110 V，选项B错误；若将滑动变阻器的滑片P向上滑动，电压表示数不变，灯泡L1所在支路的电流不变，灯泡L1亮度不变；灯泡L2所在支路的电阻减小，电流增大，L2将变亮．串联在副线圈输出端的电流表测量的是两个灯泡支路的总电流，所以电流表读数变大，选项C正确，D错误．
26．如图所示，矩形线圈abcd在磁感应强度大小为B＝ T 的匀强磁场中绕垂直于磁场的
16π
dc边以角速度ω＝100π rad/s匀速转动．线圈的匝数N＝100，边长ad＝0.4 m，ab＝0.2 m．理
想变压器原、副线圈的匝数比是2∶1，一只理想二极管和一个阻值为25 Ω的定值电阻R串联在副线圈电路中，已知电压表和电流表均为理想交流电表，线圈和导线的电阻不计，则下列说法正确的是( )
A．该矩形线圈产生的电动势的最大值为50 V B．电压表的示数为50 V