(多选)如图所示,50匝矩形闭合导线框A - 考试试题及答案解析 - 读趣百科
多选题

(多选)如图所示,50匝矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小B=$\frac {$\sqrt {2}$}{10}$T的水平匀强磁场中,导线框面积S=0.5m_,导线框电阻不计.导线框绕垂直于磁场的轴OO'以角速度ω=200rad/s匀速转动,并与理想变压器原线圈相连,副线圈接入一只“220V,60W”灯泡,且灯泡正常发光,熔断器允许通过的最大电流为10A,下列说法正确的是(  )

A
图示位置穿过导线框的磁通量变化率为零
B
导线框中产生交变电压的表达式为u=500$\sqrt {2}$sin200tV
C
变压器原、副线圈匝数之比为50:11
D
允许变压器输出的最大功率为2200 W

题目答案

AB

答案解析

分析:

根据E=NBSω求出线圈转动产生的电动势最大值,根据最大值求出有效值,根据电压与匝数成正比,电流与匝数成反比,变压器的输入功率和输出功率相等,逐项分析即可得出结论.

解答:

解:A、图示位置穿过线框的磁通量最大,则磁通量的变化率为零,故A正确;

B、电动势的最大值E_m=NBSω=50×$\frac {$\sqrt {2}$}{10}$×0.5×200=500$\sqrt {2}$V,则导线框中产生交变电压的表达式为u=500$\sqrt {2}$sin200tV,故B正确;

C、交流电压的有效值U$_1$=$\frac {E_m}{$\sqrt {2}$}$$\frac {500$\sqrt {2}$}{$\sqrt {2}$}$=500V.则原副线圈的匝数比$\frac {n$_1$}{n$_2$}$=$\frac {U$_1$}{U$_2$}$=$\frac {500}{220}$=$\frac {25}{11}$,故C错误;

D、由于熔断器允许通过的最大电流为10A,所以允许变压器输出的最大功率为P=UI=500×10=5000W,所以D错误.

故选:AB.

点评:

解决本题的关键掌握交流电电动势峰值的表达式,以及知道峰值与有效值的关系,知道原副线圈电压、电流与匝数比的关系.

举一反三
多选题

(多选)如图所示,理想变压器原线圈中输入电压U$_1$=3300V,副线圈两端电压U$_2$为220V,输出端连有完全相同的两个灯泡L$_1$和L$_2$,绕过铁芯的导线所接的电压表V的示数U=2V.则(  )

A
原线圈的匝数为1650匝
B
副线圈的匝数为55匝
C
当开关S断开时,电压表读数变小
D
当开关S断开时,A$_2$和A$_1$读数均减小

题目答案

AD

答案解析

分析:

把电压表看做一匝线圈,应用匝数之比等于电压之比求原副线圈匝数;根据输出端电阻的变化明确电流的变化,则可得出输入端电流的变化.

解答:

解:已知原线圈中的输入电压U$_1$=400$\sqrt {2}$sin100πt,有效值为400V,频率为50Hz

A、由电压与变压器匝数的关系可得:n$_1$=$\frac {U$_1$}{U}$×1=$\frac {3300}{2}$=1650匝;故A正确;

B、副线圈匝数n$_2$=$\frac {U$_2$}{U}$×1=$\frac {220}{2}$=11匝;故B错误;

C、当开关S断开时,因线圈间的匝数不变;故电压表示数不变;故C错误;

D、接入电阻增大,输出电流减小,而电流之比等于匝数的反比;故输入电流也会减小;故D正确;

故选:AD.

点评:

本题考查变压器原理;只要知道变压器的特点:匝数之比等于电压之比,输入功率等于输出功率,同时本题注意动态分析的研究.

多选题

(多选)调压变压器是一种自耦变压器,它的构造如图所示.线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上.AB间加上正弦交流电压U,移动滑动触头P的位置,就可以调节输出电压.在输出端连接了滑动变阻器R和理想交流电流表,变阻器的滑动触头为Q.则(  )

A
保持P的位置不动,将Q向下移动时,电流表的读数变大
B
保持P的位置不动,将Q向下移动时,电流表的读数变小
C
保持Q的位置不动,将P沿逆时针方向移动时,电流表的读数变大
D
保持Q的位置不动,将P沿逆时针方向移动时,电流表的读数变小

题目答案

BC

答案解析

分析:

保持P的位置不动,输出电压不变,将Q向下移动时,R变大,电流减小,电流表的读数减小;保持Q的位置不动,R不变,将P沿逆时针方向移动时,副线圈匝数变大,输出电压变大,电流表的读数变大.

解答:

解:保持P的位置不动,即是保持变压器的原、副线圈的匝数比不变,则滑动变阻器R两端的电压不变,当将Q向下移动时,连入电路的电阻的阻值变大,因而电流减小,A错误B正确;保持Q的位置不动,即是保持滑动变阻器R连入电路的阻值不变,将P沿逆时针方向移动时,变压器的原线圈的匝数不变,副线圈的匝数增多,滑动变阻器R两端的电压将增大,所以电流表的读数变大,C正确D错误.

故选BC

点评:

做好本题要能知道自耦变压器的原理,结合变压器的特点和欧姆定律去分析.

多选题

(多选)自耦变压器的构造如图所示,线圈A、B绕在一个圆环形的铁芯上.A、B间加上正弦交流电压U,移动滑动触头P的位置,就可以调节输出电压.在输出端连接了滑动变阻器R和理想交流电流表,变阻器的滑动触头为Q,下面那些做法电流表的读数将变小.(  )

A
保持P的位置不动,将Q向上移动时
B
保持P的位置不动,将Q向下移动时
C
保持Q的位置不动,将P沿顺时针方向转动时
D
保持Q的位置不动,将P沿逆时针方向转动时

题目答案

BC

答案解析

分析:

保持P的位置不动,输出电压不变,将Q向下移动时,R变大,电流减小,电流表的读数减小;保持Q的位置不动,R不变,将P沿逆时针方向移动时,副线圈匝数变大,输出电压变大,电流表的读数变大.

解答:

解:A、B保持P的位置不动,即是保持变压器的原、副线圈的匝数比不变,则滑动变阻器R两端的电压不变,当将Q向下移动时,连入电路的电阻的阻值变大,因而电流减小,故A错误,B正确;

C、D保持Q的位置不动,即是保持滑动变阻器R连入电路的阻值不变,将P沿逆时针方向移动时,变压器的原线圈的匝数减少,副线圈的匝数增多,滑动变阻器R两端的电压将增大,所以电流表的读数变大,C正确,D错误.

故选BC

点评:

做好本题要能知道自耦变压器的原理,结合变压器的特点和欧姆定律去分析.

多选题

(多选)在绕制变压器时,某人误将两个线圈绕在如图所示变压器铁芯的左右两个臂上.当线圈1通一交变电流时,线圈2和中间臂均分线圈1中产生的磁通量.一电压表与线圈串联形成单匝闭合线圈,绕在中间臂上,如图所示.已知线圈1、2的匝数分别为n$_1$=100匝,n$_2$=50匝.线圈1接一交变电压,在不接负载的情况下(  )

A
当线圈1输入100V交变电压时,电压表示数为1V
B
当线圈1输入100V交变电压时,线圈2输出的电压为25V
C
若电压表示数为2V,线圈1输入的电压为200V
D
若电压表示数为2V,线圈2输出的电压为100V

题目答案

BD

答案解析

分析:

根据变压器的电压与匝数成正比,感应电动势与磁通量的变化率成正比分别求从不同端输入电压时另一端的电压.

解答:

解:A、由感应电动势公式:E=n$\frac {△Φ}{△t}$知,当线圈1输入100V交变电压时,电压表示数为0.5V,线圈2输出的电压为25V,A错误B正确;

C、若电压表示数为2V,线圈1输入的电压为400V,C错误;

D、若电压表示数为2V,根据电压与匝数成正比知线圈2输出的电压为100V,D正确;

故选:BD

点评:

本题考查了变压器的原理及电压与匝数成正比的原理,难度中等.

多选题

(多选)钳形电流表的外形和结构如图甲所示.图甲中电流表的读数为0.9A,图乙中用同一电缆线绕了3匝,则(  )

A
这种电流表能测出交变电流的有效值
B
这种电流表既能测直流电流,又能测交变电流
C
这种电流表能测交变电流,图乙的读数为0.3A
D
这种电流表能测交变电流,图乙的读数为2.7 A

题目答案

AD

答案解析

分析:

变压器的工作原理是利用变化的磁场能够产生感应电流,变压器的输入功率和输出功率相同,变压器输入电流和输出电流之比与原副线圈的扎数成反比.

解答:

解:A、B、由于变压器工作原理是通过原线圈的电流发生变化,则原线圈产生的磁场发生变化,故穿过副线圈的磁通量发生变化,从而在副线圈中产生感应电流,故这种电流表只能测交流电流,而且测量的是交变电流的有效值,故A正确,B错误;

CD、根据输入功率和输出功率的关系有:$_1$=$_2$

即$_1$$_1$=$_2$$_2$

所以:$\frac {$_1$}{$_2$}$=$\frac {$_2$}{$_1$}$

由题意可知:当$_1$=1,$_2$=0.9A,即$\frac {$_1$}{0.9}$=$\frac {$_2$}{1}$

当$_1$=3时:$\frac {$_1$}{$_2$}$=$\frac {$_2$}{3}$

解得:$_2$=2.7A,故C错误,D正确;

故选:AD

点评:

该知识点题目比较简单,且题目单一,只要记住了原副线圈的输入功率和输出功率关系,输入电压和输出电压的关系一切题目都能顺利解出.

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