高中物理《变压器 远距离输电》典型题(精品含答案)

《变压器远距离输电》典型题

1．如图所示，半径为L＝1 m的金属圆环，其半径Oa是铜棒，两者电阻均不计且接触良好．今让Oa以圆心O为轴，以角速度ω＝10 rad/s匀速转动，圆环处于垂直于环面、磁感应强度为B＝2 T的匀强磁场中．从圆心O引出导线，从圆环上接出导线，并接到匝数比为n1∶n2＝1∶4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．40 V B．20 V

C．80 V D．0

2．有一理想变压器，副线圈所接电路如图所示，灯L1、L2为规格相同的两只小灯泡．当S断开时，灯L1正常发光．S闭合后，下列说法正确的是( )

A．灯L1、L2都能正常发光

B．原线圈的输入功率减小

C．原、副线圈的电流比增大

D．电阻R消耗的功率增大

3．如图所示，接在家庭电路上的理想降压变压器给小灯泡L供电，如果将原、副线圈减少相同匝数，其他条件不变，则( )

A．小灯泡变亮

B．小灯泡变暗

C．原、副线圈两端电压的比值不变

D．通过原、副线圈电流的比值不变

4．一自耦变压器如图所示，环形铁芯上只绕有一个线圈，将其接在a、b 间作为原线圈．通过滑动触头取该线圈的一部分，接在c、d间作为副线圈．在a、b间输入电压为U1的交变电流时，c、d间的输出电压为U2，在将滑动触头从M点顺时针旋转到N点的过程中( )

A．U2＞U1，U2降低B．U2＞U1，U2升高

C．U2＜U1，U2降低D．U2＜U1，U2升高

5．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输送给用户(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应向上滑

C．用电器增加时，输电线的热损耗减小

D．用电器增加时，变压器的输入功率减小

6．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

7．图为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器，升压变压器T的原、副线圈匝数分别为n1、n2，在T的原线圈两端接入一电压u＝U m sin ωt的交流

电源，若输送电功率为P ，输电线的总电阻为2r ，不考虑其他因素的影响，则输电线上损失的电功率为( )

A.⎝ ⎛⎭⎪⎫n 1n 2U 2m 4r

B.⎝ ⎛⎭

⎪⎫n 2n 1U 2m 4r C ．4⎝ ⎛⎭⎪⎫n 1n 22⎝ ⎛⎭⎪⎫P U m 2r D ．4⎝ ⎛⎭⎪⎫n 2n 12⎝ ⎛⎭

⎪⎫P U m 2r 8．一台该型号的柴油发电机给灾民临时安置区供电，如图所示．发电机到安置区的距离是400 m ，输电线路中的火线和零线均为GBCZ60型单股铜导线，该型号导线单位长度的电阻为2.5×10－4 Ω，安置区家用电器的总功率为44 kW ，当这些额定电压为220 V 的家用电器都正常工作时( )

型号 AED6500S

输出电压范围 220～300 V

最大输出功率

60 kW

A.输电线路中的电流为20 A

B ．发电机的实际输出电压为300 V

C ．在输电线路上损失的电功率为8 kW

D ．如果该柴油发电机发的电是正弦式交变电流，则其输出电压最大值是300 V

9．(多选)交流发电机和理想变压器如图连接，灯泡的额定电压为U 0，灯泡与定值电阻的阻值均为R .当该发电机以转速n 匀速转动时，电压表示数为U ，灯泡恰能正常发光．设电表均为理想电表，图示位置时磁场恰与线圈平面垂直，则

( )

A ．变压器原副线圈匝数比为2U 0∶U

B ．电流表的示数为2U 20RU

C ．在图示位置时，发电机输出电压的瞬时值恰为零

D ．从图示位置开始计时，变压器输入电压的瞬时值表达式为e ＝U sin 2n πt

10．(多选)

A.n 2n 1＞n 3n 4

B.n 2n 1＜n 3n 4

C ．要减小线路的损耗，应增大升压变压器的匝数比n 1n 2

，同时减小降压变压器的匝数比n 3n 4

D ．要减小线路的损耗，应减小升压变压器的匝数比n 1n 2

，同时增大降压变压器的匝数比n 3n 4

11．(多选)如图所示，甲图是一理想变压器，原、副线圈的匝数比为100∶

1.若向原线圈输入图乙所示的正弦交变电流，图中R t 为热敏电阻(阻值随温度升高而变小)，R 1为可变电阻，电压表和电流表均为理想电表，下列说法中正确的是( )

A ．在t ＝0.005 s 时，电压表的示数约为50.9 V

B ．变压器原、副线圈中的电流之比为100∶1

C ．R t 温度降低时，适当增大R 1可保持R t 两端的电压不变

D ．R t 温度升高时，电压表的示数不变、电流表的示数变大

12．(多选)如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为5∶1，原线圈接交流电源和交流电压表，副线圈接有“220 V 440 W ”的热水器、“220 V 220

W”的抽油烟机．如果副线圈电压按图乙所示规律变化，则下列说法正确的是( )

A．副线圈两端电压的瞬时值为u＝2202sin 100πt(V)

B．交流电压表的示数为1 100 2 V

C．1 min内变压器输出的电能为3.96×104 J

D．热水器的发热功率是抽油烟机发热功率的2倍

13．图甲为一理想变压器，ab为原线圈，ce为副线圈，d为副线圈引出的一个接头，原线圈输入正弦式交变电压的u－t图象如图乙所示．若只在ce间接一只R ce＝400 Ω的电阻，或只在de间接一只R de＝225 Ω的电阻，两种情况下电阻消耗的功率均为P＝80 W.

(1)请写出原线圈输入电压瞬时值u ab的表达式；

(2)求只在ce间接400 Ω电阻时，原线圈中的电流I1；(3)求ce和de间线圈

的匝数比n ce

n de.