新高考物理三輪沖刺突破練習(xí)專題23理想變壓器模型與遠(yuǎn)距離輸電（含解析）

專題23理想變壓器模型與遠(yuǎn)距離輸電目錄TOC\o"1-2"\h\u專題23理想變壓器模型與遠(yuǎn)距離輸電 1考向一理想變壓器基本規(guī)律的應(yīng)用 1考查方式一只有一個副線圈 1考查方式二有多個副線圈 4考向二理想變壓器的動態(tài)分析 6考查方式一匝數(shù)不變時的動態(tài)分析 7考查方式二負(fù)載電阻不變時的動態(tài)分析 8考查方式三變壓器副線圈接有二極管 9考向三遠(yuǎn)距離輸電模型 10【鞏固練習(xí)】 14考向一理想變壓器基本規(guī)律的應(yīng)用理想變壓器以及原、副線圈基本量的關(guān)系理想變壓器沒有能量損失(銅損、鐵損)，沒有磁通量損失(磁通量全部集中在鐵芯中)基本關(guān)系功率關(guān)系原線圈的輸入功率等于副線圈的輸出功率，P入＝P出電壓關(guān)系原、副線圈的電壓比等于匝數(shù)比，U1∶U2＝n1∶n2，與負(fù)載的多少無關(guān)電流關(guān)系只有一個副線圈時，I1∶I2＝n2∶n1；有多個副線圈時，由P入＝P出得I1U1＝I2U2＋I(xiàn)3U3＋…＋I(xiàn)nUn或I1n1＝I2n2＋I(xiàn)3n3＋…＋I(xiàn)nnn頻率關(guān)系f1＝f2(變壓器不改變交流電的頻率)考查方式一只有一個副線圈【例1】如圖所示，理想變壓器的原線圈接在u=220sin100πt（V）的交流電源上，副線圈接有R=55Ω的負(fù)載電阻，原、副線圈匝數(shù)之比為2:1，電流表、電壓表均為理想電表。下列說法正確的是（）A．原線圈的輸入功率為220WB．電流表的讀數(shù)為1AC．電壓表的讀數(shù)為110VD．副線圈輸出交流電的頻率為50Hz【答案】D【詳解】C．原線圈的電壓的有效值為SKIPIF1<0根據(jù)原副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0故C錯誤；B．變壓器的副線圈的電流為SKIPIF1<0根據(jù)原副線圈電流與匝數(shù)的關(guān)系SKIPIF1<0解得原線圈的電流，即電流表的讀數(shù)為SKIPIF1<0故B錯誤；A．原線圈的輸入功率等于副線圈的輸出功率，即SKIPIF1<0故A錯誤；D．根據(jù)變壓器的工作原理可知，變壓器原副線圈的電流變化的頻率相等，即SKIPIF1<0故D正確。故選D。[變式]一含有理想變壓器的電路如圖，圖中電阻R1、R2和R3的阻值分別為3Ω、1Ω和4Ω，SKIPIF1<0為理想交流電流表，U為正弦交流電壓源，輸出電壓的有效值恒定。當(dāng)開關(guān)S斷開時，電流表的示數(shù)為1A；當(dāng)開關(guān)S閉合時，電流表的示數(shù)為4A，下列說法正確的是（）A．該交流電源電壓最大值為SKIPIF1<0VB．該變壓器原、副線圈匝數(shù)比為4：1C．開關(guān)S閉合時，R1消耗功率大于R2消耗功率D．開關(guān)S從閉合到斷開，電源輸出功率增大【答案】A【詳解】設(shè)變壓器原、副線圈匝數(shù)比為k，當(dāng)開關(guān)S斷開時，電流表的示數(shù)為1A，由SKIPIF1<0可得副線圈電流SKIPIF1<0副線圈電壓SKIPIF1<0SKIPIF1<0求得SKIPIF1<0電源電壓SKIPIF1<0同理，當(dāng)開關(guān)S閉合時，電流表的示數(shù)為4A時SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0求得SKIPIF1<0A．由上述分析，電壓源電壓的有效值SKIPIF1<0由SKIPIF1<0可求得SKIPIF1<0A正確；B．由上述分析，變壓器原、副線圈匝數(shù)比為SKIPIF1<0，B錯誤；C．由上述分析，開關(guān)S閉合時SKIPIF1<0，SKIPIF1<0R1消耗功率SKIPIF1<0R2消耗功率SKIPIF1<0C錯誤；D．由C項分析，開關(guān)S閉合，電源輸出功率為SKIPIF1<0開關(guān)斷開，電源輸出功率SKIPIF1<0開關(guān)S從閉合到斷開，電源輸出功率減小，D錯誤．故選A。考查方式二有多個副線圈【例2】如圖所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)n1∶n2∶n3＝3∶2∶1，副線圈n2接有“8

V,8W”的燈泡L1、L2，副線圈n3上接有“6

V,9W”的燈泡L3、L4，原線圈上接有電阻R1＝3Ω，當(dāng)a、b端接入交變電源后，L1、L2正常發(fā)光，則交變電源的輸出功率為()A．72W B．36W C．34W D．24W【答案】B【詳解】燈泡L1、L2的電阻SKIPIF1<0，燈泡L3、L4的電阻SKIPIF1<0．L1、L2正常發(fā)光，則副線圈n2兩端電壓U2＝8V，據(jù)SKIPIF1<0可得，原線圈兩端電壓U1＝12V，副線圈n3兩端電壓U3＝4V，燈泡L1、L2的并聯(lián)電阻SKIPIF1<0，燈泡L3、L4的并聯(lián)電阻為SKIPIF1<0，輸出功率為四個燈泡功率之和SKIPIF1<0，原線圈的電流SKIPIF1<0，R1的功率為SKIPIF1<0，則交變電源的輸出功率SKIPIF1<0．故B項正確．[變式]如圖所示，L1、L2、L3為三個完全相同的白熾燈，按圖接在一理想變壓器上，變壓器的初級線圈匝數(shù)為n1，次級線圈匝數(shù)為n2，n1:n2=3:1，當(dāng)變壓器ab端接入交流時，L2、L3的實際功率都是P，此時L1的功率為(

)

A．SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0 C．SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<0【答案】D【詳解】L2、L3的實際功率都是P，則兩燈兩端電壓相同，設(shè)L2、L3兩端的實際電壓為U，電流為I，則P=UI=I2R根據(jù)電壓比等于匝數(shù)比可知。原線圈兩端的電壓為3U，根據(jù)輸入功率等于輸出功率，原線圈的輸入功率為2P=3UI′SKIPIF1<0此時L1的實際功率為SKIPIF1<0故選D?！军c睛】本題需要注意的是由兩個副線圈，電流與匝數(shù)不成反比，應(yīng)該用輸入功率等于輸出功率求電流?？枷蚨硐胱儔浩鞯膭討B(tài)分析1．常見的理想變壓器的動態(tài)分析問題一般有兩種：匝數(shù)比不變的情況和負(fù)載電阻不變的情況．匝數(shù)比不變的情況負(fù)載電阻不變的情況(1)U1不變，根據(jù)eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，輸入電壓U1決定輸出電壓U2，可以得出不論負(fù)載電阻R如何變化，U2不變．(2)當(dāng)負(fù)載電阻發(fā)生變化時，I2變化，根據(jù)輸出電流I2決定輸入電流I1，可以判斷I1的變化．(3)I2變化引起P2變化，根據(jù)P1＝P2，可以判斷P1的變化(1)U1不變，eq\f(n1,n2)發(fā)生變化，U2變化．(2)R不變，U2變化，I2發(fā)生變化．(3)根據(jù)P2＝eq\f(Ueq\o\al(2,2),R)和P1＝P2，可以判斷P2變化時，P1發(fā)生變化，U1不變時，I1發(fā)生變化2.含有變壓器的動態(tài)電路問題的解題思路考查方式一匝數(shù)不變時的動態(tài)分析【例3】如圖所示，一理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)之比為n1∶n2＝55∶1，原線圈接電壓u＝220eq\r(2)·sin100πt(V)的交流電源，電表均為理想電表．閉合開關(guān)后，在滑動變阻器的滑片P從最上端滑到最下端的過程中，下列說法正確的是()A．副線圈交變電流的頻率是100HzB．電壓表的示數(shù)為4VC．滑動變阻器兩端的電壓先變大后變小D．電流表的示數(shù)變大【答案】BD【解析】由電壓公式知交變電流的角速度為ω＝100πrad/s，則頻率f＝eq\f(ω,2π)＝50Hz，變壓器不改變電流的頻率，故副線圈交變電流的頻率是50Hz，選項A錯誤；原線圈兩端的輸入電壓有效值為220V，由eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)知，副線圈兩端電壓為U2＝4V，即為電壓表的讀數(shù)，故選項B正確；在滑動變阻器的滑片P從最上端滑到最下端的過程中，電路中的總電阻減小，根據(jù)歐姆定律可知，變壓器的輸出電流增大，則輸入的電流也增大，即電流表的示數(shù)變大，故選項D正確；定值電阻R兩端的電壓變大，副線圈兩端電壓不變，所以滑動變阻器兩端電壓變小，故選項C錯誤．[變式]如圖所示，理想變壓器原線圈接在交流電源上，圖中各電表均為理想電表．下列說法正確的是()A．當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭P向上滑動時，R1消耗的功率變大B．當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭P向上滑動時，電壓表V示數(shù)變大C．當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭P向上滑動時，電流表A1示數(shù)變大D．若閉合開關(guān)S，則電流表A1示數(shù)變大，A2示數(shù)變大【答案】B.【解析】當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭P向上滑動時，滑動變阻器接入電路的電阻增大，變壓器副線圈的總負(fù)載的等效電阻增大，R1中電流減小，R1兩端電壓減小，電壓表示數(shù)變大，R1消耗的電功率變小，選項A錯誤，B正確；當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭P向上滑動時，變壓器副線圈輸出電流減小，輸出功率減小，根據(jù)變壓器輸入功率等于輸出功率，變壓器輸入功率減小，電流表A1示數(shù)變小，選項C錯誤；若閉合開關(guān)S，變壓器副線圈的總負(fù)載的等效電阻減小，則R1中電流增大，R1兩端電壓增大，電壓表示數(shù)減小，電流表A2示數(shù)減小，電流表A1示數(shù)變大，選項D錯誤．考查方式二負(fù)載電阻不變時的動態(tài)分析【例4】如圖所示，電源輸出電壓不變，要使電路中電流表示數(shù)變大，可采用的方()A．將R上的滑片向上移動B．將R上的滑片向下移動C．將開關(guān)S擲向1D．將開關(guān)S擲向2【答案】AD【解析】輸入的電壓和匝數(shù)比不變，輸出的電壓也不變，當(dāng)滑片向上移動時，副線圈所在電路的電阻變小，所以電流要增加，電流表示數(shù)增大，故選項A正確；當(dāng)滑片向下移動時，副線圈所在電路的電阻變大，所以電流要變小，故選項B錯誤；將開關(guān)S擲向1，原線圈的匝數(shù)變大，由電壓與匝數(shù)成正比可得，副線圈的輸出電壓要減小，副線圈所在電路的電阻不變，所以電流要減小，故選項C錯誤；將開關(guān)S擲向2時，原線圈的匝數(shù)減小，副線圈的輸出電壓要變大，副線圈所在電路的電阻不變，所以電流要增大，故選項D正確．[變式]如圖所示，接在家庭電路上的理想降壓變壓器給小燈泡L供電，如果將原、副線圈減少相同匝數(shù)，其他條件不變，則()A．小燈泡變亮B．小燈泡變暗C．原、副線圈兩端電壓的比值不變D．通過原、副線圈電流的比值不變【答案】B【解析】.由eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)得U2＝eq\f(n2,n1)U1 ①由eq\f(U1,\a\vs4\al(U′2))＝eq\f(n1－Δn,n2－Δn)得U′2＝eq\f(n2－Δn,n1－Δn)U1 ②由eq\f(②,①)得：eq\f(U′2,U2)＝eq\f(（n2－Δn）n1,（n1－Δn）n2)＝eq\f(n2n1－Δnn1,n2n1－Δnn2)，因為n2＜n1，所以eq\f(U′2,U2)＜1，即U′2＜U2，故小燈泡變暗，B正確，A錯誤；由以上分析過程可以看出，C錯誤；由eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)和eq\f(I′1,\a\vs4\al(I′2))＝eq\f(n2－Δn,n1－Δn)可見，D錯誤．考查方式三變壓器副線圈接有二極管變壓器副線圈接有二極管時，由于二極管的單向?qū)щ娦?，使得cd端一個周期的時間內(nèi)只有半個周期有電流，依據(jù)這一特點可畫出cd間I－t關(guān)系圖象展開分析．【例5】（多選）圖乙中，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1∶n2＝5∶1.原線圈接入如圖甲所示的正弦交流電．電路中電表均為理想電表，定值電阻R1＝R2＝4Ω，D為理想二極管(該二極管的正向電阻為零，反向電阻為無窮大)，則()A．電阻R2兩端的電壓頻率為50HzB．電流表的示數(shù)為5AC．原線圈的輸入功率為150WD．將R1摘掉，電壓表的示數(shù)不變【答案】ACD【解析】由題圖甲可知，交流電的周期為0.02s，故頻率為50Hz，而變壓器及二極管均不會改變交流電的頻率，故電阻R2兩端的電壓頻率為50Hz，故A正確；經(jīng)變壓器后，輸出電壓為eq\f(100V,5)＝20V，因二極管的單向?qū)щ娦裕挥幸话霑r間內(nèi)有電壓加在R2兩端，則由有效值的定義可得U＝10eq\r(2)V，則電流表的示數(shù)為2.5eq\r(2)A，故B錯誤；原線圈輸入功率等于副線圈輸出的功率，輸出功率P＝eq\f(202,4)W＋(2.5eq\r(2))2×4W＝150W，故C正確；因輸出電壓由輸入電壓決定，故將R1摘掉，電壓表的示數(shù)不變，故D正確．[變式]如圖所示的電路中，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1∶n2＝22∶5，原線圈接u＝220eq\r(2)sin100πtV的交流電，電阻R1＝R2＝25Ω，D1、D2為兩只理想二極管，假設(shè)兩二極管的正向電阻為零，反向電阻為無窮大，則副線圈電路中理想交流電流表的讀數(shù)為()A．1A B．2AC．eq\r(2)A D．2eq\r(2)A【答案】B【解析】由于二極管具有單向?qū)щ娦?，在一個周期內(nèi)相當(dāng)于只有一個電阻能夠正常工作，由理想變壓器變壓規(guī)律eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)可知，輸出電壓U2＝50V，所以電流表讀數(shù)I＝eq\f(50,25)A＝2A，選項B正確．考向三遠(yuǎn)距離輸電模型遠(yuǎn)距離輸電問題的“三二二”1．理清三個回路2．抓住兩個聯(lián)系(1)理想的升壓變壓器聯(lián)系著回路1和回路2，由變壓器原理可得：線圈1(匝數(shù)為n1)和線圈2(匝數(shù)為n2)中各個量間的關(guān)系是eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)，P1＝P2.(2)理想的降壓變壓器聯(lián)系著回路2和回路3，由變壓器原理可得：線圈3(匝數(shù)為n3)和線圈4(匝數(shù)為n4)中各個量間的關(guān)系是eq\f(U3,U4)＝eq\f(n3,n4)，eq\f(I3,I4)＝eq\f(n4,n3)，P3＝P4.3．掌握兩種損耗(1)電壓損耗：輸電線上的電阻導(dǎo)致的電壓損耗，ΔU＝U2－U3＝I線R線．(2)功率損耗：輸電線上的電阻發(fā)熱的功率損耗，ΔP＝P2－P3＝Ieq\o\al(2,線)R線．輸電線上能量損耗是熱損耗，計算功率損耗時用公式ΔP＝Ieq\o\al(2,線)R線或ΔP＝eq\f(ΔU2,R線).【例6】（多選）為建設(shè)美麗鄉(xiāng)村，某地興建的小型水電站交流發(fā)電機輸出功率為SKIPIF1<0，輸電線總電阻為SKIPIF1<0，升壓變壓器、降壓變壓器均為理想變壓器。如圖所示為發(fā)電站為用戶供電的電路圖。下列說法正確的是（

）A．SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0C．SKIPIF1<0 D．用戶增多時，SKIPIF1<0變小【答案】BC【詳解】A．由于SKIPIF1<0因此SKIPIF1<0A錯誤；B．由于SKIPIF1<0因此SKIPIF1<0B正確；C．由于SKIPIF1<0，SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0C正確；D．用戶增多時，則負(fù)載總電阻變小，I4增加，由于SKIPIF1<0因此I線增大，D錯誤。故選BC。[變式]（多選）如圖所示的電路中，定值電阻R2、R3的阻值均為100Ω，電流表為理想電表，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為1：3，R1和R2消耗的電功率之比為1：2，a、b間所加電壓為SKIPIF1<0（V）。則下列說法正確的是（）A．電流表的示數(shù)為1A B．流過電阻R1的電流為4.5AC．定值電阻R1=200Ω D．a(chǎn)、b間輸入的電功率為2250W【答案】BD【詳解】A．a(chǎn)、b間所加電壓為SKIPIF1<0（V），理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為1：3，則有SKIPIF1<0即SKIPIF1<0所以SKIPIF1<0則電流表的示數(shù)為SKIPIF1<0選項A錯誤；B．R1和R2消耗的電功率之比為1：2，則有SKIPIF1<0即SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0選項B正確；C．定值電阻SKIPIF1<0選項C錯誤；D．R1的電功率SKIPIF1<0副線圈的功率SKIPIF1<0所以a、b間輸入的電功率為SKIPIF1<0選項D正確。故選BD。

【題型演練】1．如圖所示，理想變壓器原、副線圈各接一個電阻R1和R2，原線圈中接有220V交流電源，此時兩只電阻上的電壓都是10V，設(shè)變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為n∶1，電阻R1和R2消耗的功率之比為k∶1，則()A．n＝21，k＝eq\f(1,21) B．n＝21，k＝eq\f(1,576)C．n＝441，k＝eq\f(1,24) D．n＝441，k＝eq\f(1,576)【答案】A【解析】原線圈接220V的電壓，而R1兩端的電壓為10V，所以理想變壓器輸入端的電壓為U1＝210V，輸出端的電壓為U2＝10V，根據(jù)公式eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)可得n＝21，電阻R1和R2消耗的功率之比為k∶1，即eq\f(UR1I1,UR2I2)＝eq\f(k,1)，因為eq\f(UR1,UR2)＝1，eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)，故k＝eq\f(1,21)，A正確．2．如圖所示為汽車的點火裝置，此裝置的核心是一個變壓器，該變壓器的原線圈通過開關(guān)連接到12V的蓄電池上，副線圈連接到火花塞的兩端，開關(guān)由機械控制，當(dāng)開關(guān)由閉合變?yōu)閿嚅_時，副線圈中產(chǎn)生10000V以上的電壓，火花塞中產(chǎn)生火花．下列說法中正確的是()A．變壓器的原線圈要用粗導(dǎo)線繞制，而副線圈可以用細(xì)導(dǎo)線繞制B．若該點火裝置的開關(guān)始終閉合，火花塞的兩端會持續(xù)產(chǎn)生高壓C．變壓器原線圈輸入的12V電壓必須是交流電，否則就不能在副線圈中產(chǎn)生高壓D．該點火裝置中變壓器的副線圈匝數(shù)必須小于原線圈的匝數(shù)【答案】A【解析】汽車的點火裝置是利用變壓器原理工作的，當(dāng)開關(guān)始終閉合時，通過原線圈的電流恒定，原線圈中產(chǎn)生的磁場恒定，則在副線圈上不會產(chǎn)生電壓，所以B錯誤；由題可知原線圈處接12V的直流電源，當(dāng)斷開開關(guān)瞬間原線圈中電流迅速變化，會產(chǎn)生變化的磁場，則在副線圈中可能產(chǎn)生高壓，所以C錯誤；由eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)可知，要在副線圈中產(chǎn)生高壓，則原線圈匝數(shù)必須小于副線圈的匝數(shù)，所以D錯誤．故選A.3.如圖甲所示的電路中，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為5∶1，電流表和電壓表均為理想電表，R是光敏電阻(其阻值隨光強增大而減小)、L是理想線圈、C是耐壓值和電容都足夠大的電容器、D是燈泡、K是單刀雙擲開關(guān)。當(dāng)原線圈接入如圖乙所示的正弦交流電時，下列說法正確的是()A．開關(guān)K連通1時，電壓表的示數(shù)為44VB．開關(guān)K連通1時，若光照增強，電流表的示數(shù)變小C．開關(guān)K連通2時，燈泡不亮D．開關(guān)K連通2時，若光照增強，電壓表的示數(shù)減小【答案】A【解析】根據(jù)圖乙可知原線圈電壓有效值為：U1＝eq\f(220\r(2),\r(2))V＝220V，則根據(jù)eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)可以得到U2＝eq\f(n2,n1)U1＝eq\f(1,5)×220V＝44V，即電壓表的示數(shù)為44V，A正確；開關(guān)K連通1時，若光照增強，則電阻R減小，則副線圈總電阻減小，而U2不變，則副線圈電流I2增大，根據(jù)eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)可知，原線圈電流I1增大，即電流表的示數(shù)變大，B錯誤；開關(guān)K連通2時，由于交變電流可以“通過”電容器，故燈泡發(fā)光，C錯誤；開關(guān)K連通2時，若光照增強，則電阻R減小，但是由于原、副線圈兩端電壓之間關(guān)系為eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，與副線圈總電阻無關(guān)，故電壓表的示數(shù)不變，D錯誤。4.如圖為氣流加熱裝置的示意圖，使用電阻絲加熱導(dǎo)氣管．視變壓器為理想變壓器，原線圈接入電壓有效值恒定的交流電并保持匝數(shù)不變．調(diào)節(jié)觸頭P，使輸出電壓有效值由220V降至110V，調(diào)節(jié)前后 ()A．副線圈中的電流比為1∶2B．副線圈輸出功率比為2∶1C．副線圈的接入匝數(shù)比為2∶1D．原線圈輸入功率比為1∶2【答案】C【解析】設(shè)原線圈輸入電壓為U1，原線圈的匝數(shù)為n1，副線圈輸出電壓為U2，副線圈的匝數(shù)為n2，則eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，當(dāng)副線圈的輸出電壓降為原來的一半時，副線圈的匝數(shù)減為原來的eq\f(1,2)，C項正確；由I2＝eq\f(U2,R)可知，副線圈的電流減為原來的一半，A項錯誤；由P＝eq\f(U\o\al(2,2),R)可知，副線圈輸出的功率減為原來的eq\f(1,4)，原線圈的輸入功率等于副線圈的輸出功率，因此原線圈的輸入功率也減為原來的eq\f(1,4)，B、D項錯誤．5.(多選)如圖所示，兩個線圈套在同一個鐵芯上，線圈的繞向在圖中已經(jīng)標(biāo)出．左線圈連著平行導(dǎo)軌M和N，導(dǎo)軌電阻不計，在導(dǎo)軌垂直方向上放著金屬棒ab，金屬棒處在垂直于紙面向外的勻強磁場中，下列說法中正確的是 ()A．當(dāng)金屬棒ab向右勻速運動時，a點電勢高于b點，c點電勢高于d點B．當(dāng)金屬棒ab向右勻速運動時，b點電勢高于a點，c點與d點等電勢C．當(dāng)金屬棒ab向右加速運動時，b點電勢高于a點，c點電勢高于d點D．當(dāng)金屬棒ab向右加速運動時，b點電勢高于a點，d點電勢高于c點【答案】BD【解析】當(dāng)金屬棒向右勻速運動而切割磁感線時，金屬棒產(chǎn)生恒定感應(yīng)電動勢，由右手定則判斷電流方向為a→b.根據(jù)電流從電源(ab相當(dāng)于電源)正極流出沿外電路回到電源負(fù)極的特點，可以判斷b點電勢高于a點．又左線圈中的感應(yīng)電動勢恒定，則感應(yīng)電流也恒定，所以穿過右線圈的磁通量保持不變，不產(chǎn)生感應(yīng)電流．當(dāng)ab向右做加速運動時，由右手定則可推斷φb>φa，電流沿逆時針方向．又由E＝Blv可知ab導(dǎo)體兩端的E不斷增大，那么左邊電路中的感應(yīng)電流也不斷增大，由安培定則可判斷它在鐵芯中的磁感線方向是沿逆時針方向的，并且場強不斷增強，所以右邊電路線圈中向上的磁通量不斷增加．由楞次定律可判斷右邊電路的感應(yīng)電流方向應(yīng)沿逆時針，而在右線圈組成的電路中，感應(yīng)電動勢僅產(chǎn)生在繞在鐵芯上的那部分線圈上．把這個線圈看做電源，由于電流是從c沿內(nèi)電路(即右線圈)流向d，因此d點電勢高于c點，綜上可得，選項B、D正確．6．（多選）如圖，理想變壓器原、副線圈分別接有額定電壓相同的燈泡a和b.當(dāng)輸入電壓U為燈泡額定電壓的10倍時，兩燈泡均能正常發(fā)光．下列說法正確的是 ()A．原、副線圈匝數(shù)比為9∶1B．原、副線圈匝數(shù)比為1∶9C．此時a和b的電功率之比為9∶1D．此時a和b的電功率之比為1∶9【答案】AD【解析】設(shè)燈泡的額定電壓為U0，輸入電壓為燈泡額定電壓的10倍時燈泡正常發(fā)光，則變壓器原線圈的電壓為9U0，變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為9∶1，選項A正確，選項B錯誤；由9U0Ia＝U0Ib得，流過b燈泡的電流是流過a燈泡電流的9倍，根據(jù)P＝UI，a、b燈泡的電功率之比為1∶9，選項C錯誤，選項D正確．7．（多選）如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為SKIPIF1<0，電路中SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，滑動變阻器SKIPIF1<0的最大阻值為SKIPIF1<0，圖中電表均為理想交流電表，a，b間的電壓如圖乙所示，下列說法正確的是（）A．該交流電的頻率為SKIPIF1<0B．滑動變阻器滑片向下滑動時，電壓表的示數(shù)變大C．滑動變阻器滑片向下滑動時，電流表的示數(shù)變大D．滑動變阻器接入電阻最大時，電流表的示數(shù)為SKIPIF1<0【答案】ABD【詳解】A．由圖乙可知該交流電的周期為SKIPIF1<0頻率為SKIPIF1<0A正確；BC．滑動變阻器滑片向下滑動時，滑動變阻器接入電阻變大，滑動變阻器兩端電壓升高，電壓表示數(shù)增大，用電電流減小原線圈所在電路電流也減小，電流表示數(shù)減小，B正確，C錯誤；D．由圖乙可知a，b間的電壓有效值為SKIPIF1<0滑動變阻器接入電阻最大時，電流表的示數(shù)為I，由理想變壓器電流電壓關(guān)系可知SKIPIF1<0SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0D正確；故選ABD。8．（多選）如圖所示，小型交流發(fā)電機兩磁極N、S間的磁場可視為勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小SKIPIF1<0。矩形金屬線圈ABCD的匝數(shù)SKIPIF1<0，面積SKIPIF1<0，線圈內(nèi)阻和導(dǎo)線電阻不計，線圈繞垂直于磁場的水平軸SKIPIF1<0逆時針勻速轉(zhuǎn)動，角速度SKIPIF1<0。變壓器為理想變壓器，電壓表和電流表均為理想交流電表，SKIPIF1<0、SKIPIF1<0均為定值電阻，R為滑動變阻器?，F(xiàn)將開關(guān)S斷開，觀察到電流表SKIPIF1<0的示數(shù)減小了0.2A，電流表SKIPIF1<0的示數(shù)減小了0.8A，則下列說法正確的是（）A．電壓表SKIPIF1<0的示數(shù)為200VB．變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為SKIPIF1<0C．電壓表SKIPIF1<0示數(shù)變化量的大小與電流表SKIPIF1<0示數(shù)變化量的大小的比值不變D．若再將滑動變阻器的滑片向下滑動，則電壓表SKIPIF1<0示數(shù)變大【答案】AC【詳解】A．線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值為SKIPIF1<0電壓表SKIPIF1<0的示數(shù)為SKIPIF1<0A正確；B．根據(jù)理想變壓器電流與匝數(shù)關(guān)系SKIPIF1<0可得SKIPIF1<0B錯誤；C．根據(jù)理想變壓器電壓與匝數(shù)關(guān)系SKIPIF1<0可知SKIPIF1<0保持不變，電壓表SKIPIF1<0的示數(shù)為SKIPIF1<0則SKIPIF1<0則有SKIPIF1<0可知電壓表SKIPIF1<0示數(shù)變化量的大小與電流表SKIPIF1<0示數(shù)變化量的大小的比值保持不變，C正確；D．將滑動變阻器的滑片向下滑動，滑動變阻器接入電路的有效阻值減小，電流表SKIPIF1<0的示數(shù)SKIPIF1<0變大，根據(jù)SKIPIF1<0可知電壓表SKIPIF1<0的示數(shù)變小，D錯誤。故選AC。9．（多選）圖甲為某小型水電站的電能輸送示意圖，其輸入電壓如圖乙所示。輸電線總電阻為r，升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)分別為SKIPIF1<0、SKIPIF1<0，降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)分別為SKIPIF1<0、SKIPIF1<0（變壓器均為理想變壓器）。降壓變壓器右側(cè)部分為一火災(zāi)報警系統(tǒng)（報警器未畫出），SKIPIF1<0和SKIPIF1<0為定值電阻，R為半導(dǎo)體熱敏電阻，其阻值隨溫度的升高而減小，下列說法正確的是（）A．SKIPIF1<0B．乙圖中電壓的瞬時值表達(dá)式為SKIPIF1<0C．R處出現(xiàn)火警時，輸電線上的電流增大D．R處出現(xiàn)火警時，電壓表V的示數(shù)增大【答案】BC【詳解】A．根據(jù)SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0可知SKIPIF1<0故A錯誤；B．乙圖中電壓最大值SKIPIF1<0SKIPIF1<0所以SKIPIF1<0乙圖中的電壓瞬時值表達(dá)式SKIPIF1<0故B正確；C．當(dāng)R處出現(xiàn)火警時，其阻值減小，負(fù)載總電阻減小，負(fù)載的總功率增大，則SKIPIF1<0增大，則SKIPIF1<0增大，故C正確；D．又SKIPIF1<0增大，輸入電壓SKIPIF1<0不變，SKIPIF1<0和SKIPIF1<0不變，所以SKIPIF1<0不變，由于SKIPIF1<0所以SKIPIF1<0減小，SKIPIF1<0和SKIPIF1<0不變，則SKIPIF1<0變小，即電壓表V的示數(shù)減小，故D錯誤。故選BC。10．（多選）如圖甲所示，理想變壓器原線圈匝數(shù)SKIPIF1<0，副線圈的匝數(shù)為SKIPIF1<0，SKIPIF1<0為定值電阻，SKIPIF1<0為滑動變阻器，所有電表均為理想交流電表，輸入端SKIPIF1<0所接的正弦式交變電壓SKIPIF1<0隨時間SKIPIF1<0的變化關(guān)系如圖乙所示。下列判斷正確的有（）A．原線圈接交變電壓的表達(dá)式為SKIPIF1<0B．電壓表SKIPIF1<0的示數(shù)為SKIPIF1<0C．若將滑動變阻器的滑片SKIPIF1<0向上滑動，電壓表SKIPIF1<0的示數(shù)變大D．若將滑動變阻器的滑片SKIPIF1<0向下滑動，電流表SKIPIF1<0的示數(shù)將減小【答案】AD【詳解】A．根據(jù)題圖乙可知，原線圈所接交變電壓的最大值為SKIPIF1<0SKIPIF1<0則原線圈接交變電壓SKIPIF1<0的表達(dá)式SKIPIF1<0故A正確