高考物理最新电磁学知识点之交变电流单元检测附答案(1)
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高考物理最新电磁学知识点之交变电流单元检测附答案(1)
一、选择题
1.如图所示,有一半径为1m L =、圆心为О的金属圆环,Oa 为长度也为L 的铜棒,两者电阻均不计且接触良好。
现让Oa 以圆心О为轴,以ω=10rad/s 的角速度匀速转动,圆环处于垂直于环面向里,磁感应强度大小为2T B =的匀强磁场中。
从圆心O 引出导线,从圆环上接出导线,并分别接到匝数比为12:1:4n n =的理想变压器原线圈两端,则接在副线圈两端的理想电压表的示数为( )
A .40V
B .20V
C .80V
D .0
2.普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流,通常要通过电流互感器来连接,图中电流互感器ab 一侧线圈的匝数较少,工作时电流为I ab ,cd 一侧线圈的匝数较多,工作时电流为I cd ,为了使电流表能正常工作,则( )
A .ab 接MN 、cd 接PQ ,I ab <I cd
B .ab 接MN 、cd 接PQ ,I ab >I cd
C .ab 接PQ 、cd 接MN ,I ab <I cd
D .ab 接PQ 、cd 接MN ,I ab >I cd
3.某研究小组成员设计了一个如图所示的电路,已知定值电阻R 并联的是一个理想交流电压表,D 是理想二极管(正向电阻为零,反向电阻为无穷大).在A 、B 间加一交流电压,瞬时值的表达式为u=20sin100xt (v ),则交流电压表示数为( )
A .10V
B .20V
C .15V
D .14.1V
4.如图所示,一理想变压器,左右两边接有额定电压均为U 的4盏完全相同的灯泡(额定功率为P )左端接在一电压恒为U o 的交流电源两端。
此4盏灯刚好正常发光。
下列说法中正确的是( )
A .该变压器的原副线圈匝数比为1∶3
B .此时交流电源输出的功率为3P
C .U o =4U
D .如果灯L 2突然烧断,L 1将变亮,而其余2盏将变暗
5.如图所示,一理想变压器的原、副线圈匝数之比为12:55:1n n =,原线圈接入电压2202sin100u tV π=的交流电源,图中电表均为理想电表,闭合开关后,当滑动变阻器的滑动触头P 从最上端滑到最下端的过程中,下列说法正确的是( )
A .副线圈中交变电流的频率为100Hz
B .0t =时,电压表的示数为0
C .电流表的示数先变小后变大
D .电流表的示数先变大后变小
6.如图所示,左右两个电路中,当a 、b 两端和e 、f 两端分别接220V 的交变电压时,测得c 、d 两端和g 、h 两端的电压均为110V .若分别在c 、d 两端和g 、h 两端加上110V 交变电压,则a 、b 两端和e 、f 两端测得的电压将分别是( )
A .220V ,220V
B .220V ,110V
C .110V ,110V
D .220V , 0V
7.一含有理想变压器的电路如图所示,图中电阻1R 、2R 和3R 的阻值分别为3Ω、1Ω和4Ω,A 为理想交流电流表,U 为正弦交流电压源,输出电压R 的有效值恒定当开关S 断开时,电流表的示数为I ;当S 闭合时,电流表的示数为4I 。
该变图压器原、副线圈匝数的比值为( )
A .2
B .3
C .4
D .5
8.A 、B 是两个完全相同的电热器,A 、B 分别通以图甲、乙所示的交变电流。
则
A .通过A 、
B 两电热器的电流有效值之比为I A ∶I B =3∶4
B .通过A 、B 两电热器的电流有效值之比为I A ∶I B =3:22
C .A 、B 两电热器的电功率之比为 P A ∶P B =3∶2
D .A 、B 两电热器的电功率之比为 P A ∶P B =5∶4
9.如图所示,一个N 匝矩形闭合线圈,总电阻为R ,在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴OO '以恒定的角速度ω转动,线圈产生的电动势的最大值为m E ,从线圈平面与磁感线平行时开始计时,则( )
A .线圈电动势的瞬时值表达式为m sin e E t ω=
B .当线圈转过2
π时,磁通量的变化率达到最大值 C .穿过线圈的磁通量的最大值为m E ω
D .线圈转动一周产生的热量为2m
E R πω
10.下列关于交流电路的说法错误的是( )
A .电容器的击穿电压为交流电压的最大值
B .电路中电流表的示数为电流的有效值
C .教室内日光灯的额定电压为电压的有效值
D .电路中保险丝的熔断电流为电流的最大值
11.2016年底以来,共享单车风靡全国各大城市。
图甲为某品牌共享单车第一代产品,单车的内部有一个小型发电机,通过骑行者的骑行踩踏,不断地给单车里的蓄电池充电,蓄电池再给智能锁供电。
单车内小型发电机发电原理可简化为图乙所示,矩形线圈abcd 的面
积为0.001m2,共有100匝,线圈总电阻为1Ω,线圈处于磁感应强度大小为22
T
的匀强
磁场中,可绕与磁场方向垂直的固定对称轴OO′转动,线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路阻值为9Ω电阻连接,不计交流电流表的内阻。
在外力作用下线圈以10πrad/s 的角速度绕轴OO′匀速转动时,下列说法中正确的是()
A.交流电流表的示数是0.002A
B.电阻R的发热功率是0.4W
C.该交流发电机产生的交流电的周期为0.2s
D.当线圈平面和磁场方向平行时,线圈中的感应电流为零
12.一只电阻分别通过四种不同形式的电流,电流随时间变化的情况如图所示,在相同时间内电阻产生的热量最大的是()
A.B.
C.
D.
13.把图甲所示的正弦式交变电流接在图乙中理想变压器的A、B两端,电压表和电流表均为理想电表,R t为热敏电阻(温度升高时其电阻减小),R为定值电阻.下列说法正确的是:()
A .R t 处温度升高时,电流表的示数变大,变压器输入功率变大
B .R t 处温度升高时,电压表V 1、V 2示数的比值不变
C .在t=1×
10﹣2s 时,穿过该矩形线圈的磁通量为零 D .变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式为u=36sin50πt (V )
14.图示电路中,变压器为理想变压器,a 、b 接在电压有效值不变的交流电源两端,R 0为定值电阻,R 为滑动变阻器.现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一个位置,观察到电流表A 1的示数增大了0.2 A ,电流表A 2的示数增大了0.8 A 。
则下列说法正确的是( )
A .电压表V 1示数增大
B .电压表V 2、V 3示数均增大
C .该变压器起升压作用
D .变阻器滑片是沿c →d 的方向滑动
15.如图所示,一单匝正方形线圈abcd 在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动,沿着OO′观察,线圈沿逆时针方向转动。
已知匀强磁场的磁感应强度为B ,线圈边长为L ,电阻为R ,转动的角速度为ω。
当线圈转至图示位置时( )
A .线圈中感应电流的方向为abcda
B .线圈中感应电流的大小为22B L R ω
C .穿过线圈的磁通量为BL 2
D .穿过线圈磁通量的变化率为BL 2ω
16.电阻12R R 、与交流电源按照图甲方式连接,12=10,=20R R ΩΩ,闭合开关S 后,通过电阻2R 的正弦交变电流i 随时间t 变化的情况如图乙所示,则()
A .通过1R 的电流有效值是1.0A
B .通过2R 2A
C .1R 两端的电压有效值为5V
D.2R两端的电压最大值为52A
17.如图所示,变压器输入有效值恒定的电压,副线圈匝数可调,输出电压通过输电线送给用户(电灯等用电器),R表示输电线的电阻,则()
A.用电器增加时,变压器输出电压增大
B.要提高用户的电压,滑动触头P应向下滑
C.用电器增加时,输电线的热损耗减少
D.用电器增加时,变压器的输入功率增加
18.如图所示,理想变压器的原线圈接在122sin100V
=()的交流电源上,副线圈接
u tπ
R=的负载电阻,原、副线圈的匝数之比为31∶。
电流表、电压表均为理想电表。
有10Ω
则()
A.电压表的示数为12V B.电流表的示数为0.4A
C.变压器输出交流电的周期为50s D.变压器的输入功率为1.6W
19.如图是一个正弦式交变电流的图象,下列说法正确的是()
A.周期是0.2 s,电流的峰值是10 A
B.周期是0.15 s,电流的峰值是10 A
C.频率是5 Hz,电流的有效值是10 A
D.频率是0.2 Hz,电流的有效值是7.07 A
20.一种可视为理想变压器的铭牌如图所示,根据所提供的信息,以下判断正确的是
()
型号∶PKT-12-3000
输入参数∶220V 50Hz
输出参数∶12V 3.0A
A.副线圈的匝数比原线圈多
B.当变压器输出为12V和3A时,原线圈电流为92 55
A
C.当原线圈输入交流电压220V时,副线圈输出直流电压12V
D.当原线圈输入交流电压110V时,副线圈输出交流电压6V
21.如图1所示,在匀强磁场中,一矩形金属线圈两次分别以不同的转速,绕与磁感线垂直的轴匀速转动,产生的交变电动势图象如图2中曲线a、b所示,则()
A.两次t=0时刻线圈平面与中性面垂直
B.曲线a、b对应的线圈转速之比为2:3
C.曲线a表示的交变电动势频率为50H z
D.曲线b表示的交变电动势有效值为52V
22.图中矩形线圈abcd在匀强磁场中以ad边为轴匀速转动,产生的电动势瞬时值为
e=5sin20t(V),则以下判断正确的是()
A.此交流电的频率为10
Hz
B.当线圈平面与中性面重合时,线圈中的感应电动势为5V
C.当线圈平面与中性面垂直时,线圈中的感应电动势为0V
D.线圈转动一周,感应电流的方向改变一次
23.如图甲所示的电路中,理想变压器原、副线圈匝数比为10:1,A、V均为理想电表,R为光敏电阻(其阻值随光强增大而减小),l L和2L是两个完全相同的灯泡.原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压u,下列说法正确的是()
A.电压u的频率为100Hz
B.电压表V的示数为222V
C.当照射R的光强增大时,电流表A的示数变大
D.当l L的灯丝烧断后,电压表V的示数会变大
24.如图所示,在某一输电线路的起始端接入两个理想变压器,原、副线圈的匝数比分别为n1∶n2=100∶1和n3∶n4=1∶100,图中a、b表示电流表或电压表,已知电压表的示数为22 V,电流表的示数为1 A,则以下说法正确的是()
A.输电线路总电阻为22 Ω
B.线路输送电功率是22W
C.a为电压表,b为电流表
D.a为电流表,b为电压表
25.电风扇的挡位变换器电路如图所示,把它视为一个可调压的理想变压器,总匝数为2400匝的原线圈输入电压u=2202sin100πt(V),挡位1、2、3、4对应的线圈匝数分别为240匝、600匝、1200匝、2400匝。
电动机M的内阻r=8Ω,额定电压为U=220V,额定功率P=110W。
下列判断正确的是)()
A.该交变电源的频率为100Hz
B.当选择3挡位后,电动机两端电压的最大值为110V
C.当挡位由3变为2后,原线圈的电流变大
D.当选择挡位4后,电动机的输出功率为108W
【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除
一、选择题
1.D
解析:D
【解析】
【详解】
Oa匀速转动,产生恒定的感应电动势,变压器铁芯中磁通量不变,副线圈不产生感应电动势,接在副线圈两端的理想电压表的示数为零,故D正确,ABC错误。
故选D。
2.B
解析:B
【解析】 高压输电线上的电流较大,测量时需把电流变小,根据
1221
I n I n =,MN 应接匝数少的线圈,故ab 接MN ,cd 接PQ ,且I ab >I cd ,选项B 正确. 3.A
解析:A
【解析】
二极管具有单向导电性,使得半个周期内R 通路,另半个周期内R 断路.设交流电压表示
数为U
,则一个周期内的电阻发热为:212U Q T R ==,解得:U=10V .故A 正确, BCD 错误,故选A. 点睛:解决本题时要知道正弦交流电表的示数为有效值即二极管的单向导电性,掌握有效值的定义方法,利用电流的热效应来求电压的有效值.
4.C
解析:C
【解析】
【分析】
【详解】
A .设灯泡正常发光时,额定电流为0I ,由题图可知原线圈中电流
10I I =
副线圈中3灯并联,副线圈中电流
03I I =2 根据理想变压器的基本规律1221
I n I n =得 12:3:1n n =
故A 错误;
B .根据总功率等于各部分功率之和知电源输出功率为4P ,故B 错误;
C .副线圈中电压
2U U = 根据理想变压器的基本规律1122
U n U n =得 23U U =
所以
034U U U U =+=
故C 正确;
D .如果灯2L 突然烧断,总功率减小,故副线圈总电流减小,原线圈电流也减小,故灯1L 将变暗,而原线圈电压变大,故副线圈电压变大,其余2盏灯将变亮,故D 错误; 故选C 。
5.C
解析:C
【解析】
【分析】
【详解】
A .由电压公式知交流电的频率为
100π50Hz 22π
f ωπ=
== 故A 错误; B .原线圈两端的输入电压有效值为220V ,由变压器原副线圈电压与线圈匝数的关系得
1122
55U n U n == 解得24V U =,故B 错误;
CD .由图可知,滑动变阻器的上下两部分并联后与R 串联,根据串并联电路的电阻可知,当滑片P 位于中间位置时,并联电阻的电阻值最大,所以当滑动变阻器的滑动触头P 从最上端滑到最下端的过程中,电路中的总电阻先增大后减小,根据欧姆定律可知,变压器的输出电流先减小后增大,则输入的电流也是先减小后增大,即电流表的示数先变小后变大,故C 正确,D 错误。
故选C 。
6.B
解析:B
【解析】
【分析】
【详解】
当a 、b 两端接220V 的交变电压时,测得c 、d 两端的电压为110V ,则原副线圈匝数比为2:1,所以当c 、d 两端加上110V 交变电压,a 、b 两端电压为220V ,当g 、h 两端加上110V 交变电压时,e 、f 两端电压与g 、h 两端电压相同,也为110V ,故B 正确,ACD 错误.
故选B .
【点睛】 难度较小,根据已知算出变压器两端线圈匝数比,然后再根据1122U n U n = 算出变化后的ab
端电压,因为gh 端接110V 电压时,ef 两端电压与其相等,所以可解出
7.B
解析:B 【解析】 【详解】
设理想变压器原、副线圈匝数的比值为k ,根据题述,当开关S 断开时,电流表示数为I ,则由闭合电路欧姆定律得
11U IR U =+
由变压公式
1
1
U k U =及功率关系122U I U I =,可得 2
I k I
= 即副线图输出电流为
2I kI =;
()()222323U I R R kI R R =+=+
当开关S 闭合时,电流表示数为4I ,则有
114U IR U '=+
由变压器公式12
U k U '
'=及功率关系
1224U I U I '''
⋅=
可得
2
4I k I
'
= 即副线圈输出电流为
24I kl '=, 22224/U I R k R ''
==
联立解得
3k =
选项B 正确,ACD 错误; 故选B.
8.D
解析:D 【解析】 【详解】 AB .对甲:
222
00()222
A I T T I R
R I RT += 解得
0A I 对乙:
0=
2
B I I 则
I A ∶I B 2
选项AB 错误;
CD .根据P=I 2R 可知A 、B 两电热器的电功率之比为 P A ∶P B =5∶4,选项C 错误,D 正确; 故选D.
9.D
解析:D 【解析】 【详解】
A .线圈在转动过程中产生的感应电动势最大值为m E ,从线圈平面与磁感线平行时开始计时,线圈电动势的表达式:
m cos e E t ω=
A 错误;
B .当线圈转过
2
π
时,线圈与中性面重合,电动势为0,根据: 2
E N
t π∆Φ=∆
可知磁通量的变化率为零,B 错误; C .感应电动势最大值为:
m E NBS ω=
穿过线圈的磁通量的最大值为:
m
E BS N ω
=
C 错误;
D .根据正弦式交变电流最大值和有效值的关系:
E
线圈转动一周,产生热量:
2
22m
2E E E Q T R R R ππωω
=⋅=⋅=
D 正确。
故选D 。
10.D
解析:D 【解析】
A 项:电容器的击穿电压为交流电压瞬时值的最大值,故A 正确;
B 项:电路中电压表、电流表的示数均为有效值,故B 正确;
C 项:教室内日光灯的额定电压为220V ,是电压的有效值,故C 正确;
D 项:电路中保险丝的熔断电流要考虑电流的热效应,为电流的有效值,故D 错误. 点晴:使用交变电流的电气设备上所标的电压、电流值均是有效值,交流电流表和交流电压表测得的值也是电路中的有效值,电容器的击穿电压为瞬时值的最大值,有效值的定义:取一个周期时间,将交流与直流分别通过相同的电阻,若产生的热量相同,直流的电流值,即为此交流的有效值.
11.C
解析:C 【解析】 【详解】
AB .线圈产生的最大感应电动势为
1000.00110V m E NBS ωππ
==⨯
⨯=
有效值为
2V
E =
= 根据闭合电路的欧姆定律可知
2
A=0.2A 91
E I R r =
=++ 电阻R 产生的热功率为
P=I 2R =0.36W
故AB 错误。
C .交流电的周期
20.2s T π
ω
=
=
故C 正确。
D .当线圈平面和磁场方向平行时,线圈中的感应电流最大,故D 错误。
故选C 。
12.D
解析:D
【解析】
试题分析:对A、对于正弦式电流,有效值:.
根据焦耳定律得:;
对B、对于正弦式电流,有效值:.
根据焦耳定律得:;
对C、根据焦耳定律得:Q3=I2RT=2.25RT
对D、对于方波,根据焦耳定律得:;故选
D。
考点:交流电的有效值
【名师点睛】此题是对有效值概念的考查;解题时根据焦耳定律Q=I2Rt求解热量,其中I 是有效值,对于正弦式电流有效值与峰值是倍关系.对于方波,直接根据焦耳定律求解热量。
13.A
解析:A
【解析】
【详解】
副线圈电压不变,若R t电阻原来大于R,则温度升高时,电压表V2示数与电流表A2示数的乘积增大,若R t电阻原来小于R,则电压表V2示数与电流表A2示数的乘积变小,当R t 处温度升高时,电阻减小,则副线圈总功率增大,所以原线圈功率增大,即电压表V1示数与电流表A1示数的乘积一定变大,故A正确;R t处温度升高时,电阻减小,电压表V2测量R t的电压,则电压表V2示数减小,V1示数不变,则电压表V1示数与V2示数的比值变大,故B错误;在图甲的t=0.01s时刻,e=0,则磁通量最大,此时矩形线圈平面与磁场方
向垂直,故C错误;根据图甲可知,E m2V,T=0.02s,则ω=22
0.02 T
ππ
=
=100πrad/s,变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式为2sin100πt(V),故D错误。
故选A。
【点睛】
本题考查交变电流的产生及变压器原理,要注意掌握交变电流中最大值、有效值、瞬时值的表达及相应的关系,知道变压器不改变功率,难度适中。
14.D
解析:D
【解析】
电流表示数增大,说明滑动变阻器接入电路的阻值减小,故应从c向d滑动,故D正确;电压表V1、V2示数不变,故A、B错误;原副线圈中的电流和匝数成反比,即n1I1=n2I2,电
流变化时,n 1ΔI 1=n 2ΔI 2,故,应是降压变压器,C 错误.
【考点定位】考查理想变压器和电路知识.
15.D
解析:D 【解析】 【详解】
A .图示时刻,ad 速度方向向里,bc 速度方向向外,根据右手定则判断出ad 中感应电流方向为a →d ,bc 中电流方向为c →b ,线圈中感应电流的方向为adcba 。
故A 错误;
B .线圈中的感应电动势为
2E BS BL ωω==
线圈中的感应电流为
2BL I R
ω
= 故B 错误;
C .图示时刻ad 、bc 两边垂直切割磁感线,穿过线圈磁通量为0,故C 错误;
D .线圈中的感应电动势为
2E BS BL ωω==
由公式E t
∆Φ
=
∆得 2BL t
ω∆Φ
=∆ 故D 正确。
故选D 。
16.C
解析:C 【解析】 【分析】 【详解】
由图乙看出,通过2R 电流的有效值是0.5A ,2R 两端电压的有效值为10V ,最大值为
2V ,1R 两端电压的有效值为5V ,而串联电路中各部分电流相等,所以12R R 、中电
流的最大值均为0.52A , C 正确.
17.D
解析:D 【解析】 【分析】 【详解】
A .由于变压器原、副线圈的匝数不变,而且输入电压不变,因此增加负载不会影响输出
电压,故A 错误;
B .根据变压器原理可知输出电压
2
211
n U U n =
当滑动触头P 应向上滑时,2n 增大,所以输出电压增大,故B 正确;
C .由于用电器是并联的,因此用电器增加时总电阻变小,输出电压不变,总电流增大,故输电线上热损耗增大,故C 错误;
D .用电器增加时总电阻变小,总电流增大,输出功率增大,所以输入功率增大,故D 正确 故选BD 。
【点睛】
对于理想变压器要明确两个关系:一是输出电压由输入电压决定,二是输入功率由输出功率决定.明确这两个关系然后根据有关电路知识即可求解.
18.D
解析:D 【解析】 【分析】 【详解】
A .电压表的读数为电压的有效值,由瞬时值的表达式可得,原线圈的电压有效值为12V ;根据1212::U U n n =,故副线圈的有效值为4V ,所以电压表的读数为4V ,选项A 错误;
B .输入功率和输出功率相等可得
2
141210
I =
所以原线圈的电流的大小约为0.13A ,选项B 错误;
C .变压器不会改变交流电的周期和频率,所以副线圈中输出交流电的周期为
2s 0.02s 100T π
π
=
= 选项C 错误;
D .由输入功率和输出功率相等可得原线圈中的输入功率为
2
4W 1.6W 10
P ==
选项D 正确; 故选D 。
19.A
解析:A 【解析】
试题分析:由图象知周期是T=0.2s ,电流的峰值是I m =10A ,A 正确,B 错误;频率是
11
50.2
Z f H Hz T ==
=
,电流有效值为7.07I A A ===,CD 错误;故选A . 考点:交流电
【名师点睛】明确交流电图象的物理意义,正确根据图象获取有关交流电的信息是对学生的基本要求,平时要加强练习.
20.D
解析:D 【解析】 【分析】 【详解】 A .根据铭牌
12220V 12V U U =>=
可知是降压变压器,根据变压比公式
112222055
123
U n U n === 即
12n n >
故A 错误;
B .当原线圈输入交流电压220V 时副线圈输出交流电12V ,根据
12P P =
知
22111239
A A 22055
U I I U ⨯=
== 故B 错误;
C .变压器变压后交流电频率不变,当原线圈输入交流电压110V 时,副线圈输出交流电压
12V ,故C 错误;
D .当原线圈输入交流电压110V 时,根据
122
220110
12n n U == 可知副线圈中输出交流电压6V ,故D 正确。
故选D 。
21.D
解析:D 【解析】 【详解】
在t=0时刻,产生的感应电动势最小,线圈一定处在中性面上;故A 错误;由图可知,a 的周期为4×
10-2s ;b 的周期为6×10-2s ,则由n=1/T 可知,转速与周期成反比,故转速之比
为3:2;故B 错误;曲线a 的交变电流的频率f=1/T=25Hz ;故C 错误;曲线a 、b 对应的线圈转速之比为3:2,曲线a 表示的交变电动势最大值是15V ,根据E m =nBSω得曲线b
表示的交变电动势最大值是10V ,则有效值为
U =
=;故D 正确;故选D 。
22.A
解析:A 【解析】 【分析】 【详解】
A.由sin sin 2e E t E ft ωπ==,可知此交流电的频率为
10
Hz π
,A 正确;
B.当线圈平面与中性面重合时,线圈中的感应电动势的为0V ,B 错误;
C.当线圈平面与中性面垂直时,线圈中的感应电动势的最大值为5V ,C 错误;
D.线圈转动一周,感应电流的方向改变两次,D 错误。
故选A 。
23.C
解析:C 【解析】 【分析】 【详解】
A .原线圈接入如图乙所示,T =0.02s ,所以频率为f =
1
T
=50Hz ,故A 错误;
B .原线圈接入电压的最大值是V ,所以原线圈接入电压的有效值是U=220V , 理想变压器原、副线圈匝数比为10:1,所以副线圈电压是22V ,所以V 的示数为22V ,故B 错误;
C .R 阻值随光强增大而减小,根据I =
U
R
知副线圈电流增加,副线圈输出功率增加,根据能量守恒定律,所以原线圈输入功率也增加,原线圈电流增加,所以A 的示数变大,故C 正确;
D .当L l 的灯丝烧断后,变压器的输入电压不变,根据变压比公式,输出电压也不变,故电压表读数不变,故D 错误; 故选C 。
24.C
解析:C 【解析】 【详解】
由图可知:a 的原线圈并联在电路中且副线圈匝数小于原线圈匝数,则输出电压小,为电压互感器,则a 表是电压表;b 的原线圈串联在电路中且副线圈匝数大于原线圈匝数,输出电流小,则为电流互感器,则b 电表是电流表,则C 正确,D 错误;而a 互感器原线圈
的匝数比副线圈匝数100:1,b 互感器原线圈的匝数比副线圈匝数1:100,由电压表的示数为22V ,得原线圈的电压为2200V ,由电流表的示数为1A ,原线圈的电流为100A .所以电线输送功率是2.2×105W=220KW ,由已知条件无法求输电线电阻,故AB 错误;故选C 。
【点睛】
本题实质是电压互感器与电流互感器的简单运用,电压互感器与电流互感器是利用变压器原理将电压、电流减小到可测范围进行测量的仪器。
25.D
解析:D 【解析】 【分析】
根据原线圈输入电压的瞬时值表达式即可知角速度ω,结合2f ωπ=得交变电源的频率;当选择3
倍;当档位由3变为2后,根据变压比规律判断副线圈的电压,分析输出功率的变化,根据输入功率等于输出功率,由P UI =判断原线圈电流的变化;当选择档位4后,根据变压比规律求出副线圈电压,根据能量守恒求电动机的输出功率。
【详解】
A 、根据原线圈输入电压的瞬时值表达式知:100ωπ=,交变电源的频率
50Hz 2f ω
π
=
=,故A 错误; B 、当选择3档位后,副线圈的匝数为1200匝,根据电压与匝数成正比得:
22202400
1200
U =,解得:2110V U =
,所以电动机两端电压的最大值为,故B 错误;
C 、当档位3变为2后,根据电压与匝数成正比知,副线圈两端的电压减小,输出功率变小,输入功率变小,根据111P U I =知原线圈电流变小,故C 错误;
D 、当选择档位4,副线圈匝数等于2400匝,根据电压比规律得到副线圈两端的电压为220V ,电动机正常工作,流过电动机的电流110
0.5220
P I A A U =
==,电动机的发热功率220.582W P I r ==⨯=热,电动机的输出功率1102W 108W P =-=出,故D 正确。
故选D 。
【点睛】
本题考查变压器原理,要注意明确变压器的规律,能用线圈匝数之比求解电压及电流;同时注意注意明确对于非纯电阻电路欧姆定律不能使用,在解题时要注意正确选择功率公式。