鲁科版高中物理选择性必修第二册课后习题 第3章 交变电流与远距离输电 分层作业16 交变电流“四值”与理想变压器的动态分析.docVIP

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分层作业16交变电流“四值”与理想变压器的动态分析

A组必备知识基础练

1.一正弦式交变电流的电压随时间变化的规律如图所示。由图可知该交变电流()

A.周期为0.125s

B.电压的有效值为102V

C.电压的最大值为202V

D.电压瞬时值的表达式为u=102sin8πtV

2.一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下列各图所示,在相同时间内电阻产生热量最大的是()

3.小型手摇发电机线圈共N匝,每匝可简化为矩形线圈abcd,磁极间的磁场视为匀强磁场,方向垂直于线圈中心轴OO,线圈绕OO匀速转动,如图所示。矩形线圈ab边和cd边产生的感应电动势的最大值都为e0,不计线圈电阻,则发电机输出电压()

A.峰值是e0

B.峰值是2e0

C.有效值是22Ne0

D.有效值是2Ne0

4.(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.将原线圈抽头P向上滑动时,灯泡变暗

B.电容器的电容C变大时,灯泡变暗

C.图示位置时,矩形线圈中瞬时感应电动势最大

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

5.(多选)如图所示,理想变压器原、副线圈匝数之比为10∶1,原线圈两端连接正弦交流电源U=220V,副线圈接电阻R,同时接有理想电压表和理想电流表。下列判断正确的是()

A.电压表读数约为31.1V

B.若仅将副线圈匝数增加到原来的2倍,则电流表的读数增大到原来的2倍

C.若仅将R的阻值增加到原来的2倍,则输入功率增加到原来的2倍

D.若R的阻值和副线圈匝数同时增加到原来的2倍,则输出功率增加到原来的2倍

6.(多选)如图所示,电阻不计的平行金属导轨cd、ef放置在垂直纸面向外、磁感应强度B=1T的匀强磁场中,导轨间距为L=0.4m。导轨的左端接理想变压器,原线圈匝数n1=20,副线圈的匝数n2=40,垂直于导轨电阻不计的导体棒ab在水平外力的作用下在导轨上滑行,其速度随时间变化的关系式为v=5sin10πtm/s,图中交流电压表为理想电压表,电阻R1=5Ω,R2=15Ω。则()

A.理想变压器原线圈电动势的表达式e=22sin10πtV

B.电压表的示数为22V,电阻R1消耗的功率为0.1W

C.导体棒ab在水平外力为恒力的作用下在导轨上滑行

D.理想变压器铁芯中磁通量变化率的最大值为0.1Wb/s

7.如图所示,先后用不同的交流电源给同一盏灯泡供电。第一次灯泡两端的电压随时间按正弦规律变化,如图甲所示;第二次灯泡两端的电压变化规律如图乙所示。若图甲、乙中的U0、T所表示的电压、周期值是相等的,则第一次灯泡两端的电压有效值是U0;第二次灯泡两端的电压有效值是U0;第一次和第二次灯泡的电功率之比是。?

B组关键能力提升练

8.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(小灯泡等用电器),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

9.一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图像如图甲所示。已知发电机线圈内阻为5.0Ω,若外接一只电阻为95.0Ω的灯泡,如图乙所示,则()

A.电压表V的示数为220V

B.电路中的电流方向每秒改变50次

C.灯泡实际消耗的功率为484W

D.发电机线圈内阻每秒产生的焦耳热为24.2J

10.(多选)如图所示,10匝矩形线圈,在磁感应强度为0.4T的匀强磁场中,绕垂直磁场的轴OO以角速度为100rad/s匀速转动,线框电阻不计,面积为0.5m2,线框通过滑环与一理想变压器的原线圈相连,副线圈接有两只灯泡L1和L2。已知变压器原、副线圈的匝数比为10∶1,开关断开时L1正常发光,且电流表示数为0.01A,则()

A.若从图示位置开始计时,线框中感应电动势的瞬时值为200sin100tV

B.若开关S闭合,电流表示数将增大

C.若开关S闭合,灯泡L1亮度将不变

D.灯泡L1的额定功率为2W

11.(湖南卷)如图所示,理想变压器原、副线圈总匝数相同,滑动触头P1初始位置在副线圈正中间,输入端接入电压有效值恒定的交流电源。定值电阻R1的阻值为R,滑动变阻器R2的最大阻值为9R,滑片P2初始位置在最右端。理想电压表V