本章综合能力提升练 一、单项选择题 1.(2019·湖北省黄冈市质检)如图1所示，n匝矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小为B的水平匀强磁场中，线框面积为S，电阻不计.线框绕垂直于磁场的轴OO′以角速度ω匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，变压器副线圈接入一只额定电压为U的灯泡，灯泡正常发光.从线圈通过中性面开始计时，下列说法正确的是( ) 图1 A.图示位置穿过线框的磁通量变化率最大 B.灯泡中的电流方向每秒改变次 C.线框中产生感应电动势的表达式为e＝nBSωsin ωt D.变压器原、副线圈匝数之比为 答案 C 2.(2018·广东省高考第一次模拟)在如图2所示的电路中，理想变压器原线圈匝数n1＝600匝，副线圈的匝数n2＝120匝，当原线圈接入u＝180sin 50πt(V)的正弦式交变电流时，下列判断正确的是( ) 图2 A.正弦式交变电流的频率为50 Hz B.副线圈两端电压的有效值为36 V C.当滑动变阻器滑片向b端滑动时，灯泡消耗的电功率一定增大 D.当滑动变阻器滑片向a端滑动时，滑动变阻器消耗的总电功率一定增大 答案 C 解析 正弦交流电的频率为f＝＝＝25 Hz，A错误；原线圈两端电压的有效值为U1＝ V＝90 V，根据＝可得副线圈两端电压的有效值为U2＝18 V，B错误；当滑动变阻器滑片向b端滑动时，灯泡两端的电压增大，故灯泡消耗的电功率一定增大，C正确；滑动变阻器滑片向a端滑动过程中，其连入电路的电阻分为两部分，一部分增大，一部分减小，所以其消耗的总功率不一定增大，D错误. 3.(2018·河北省唐山市上学期期末)如图3所示，一理想变压器的原线圈匝数n1为1 000匝，所加电压为U＝220 V，串联了一个阻值为r＝4 Ω的电阻；副线圈接入电路的匝数n2可以通过滑动触头Q调节，副线圈接有电阻R＝9 Ω；R相当于变压器在原线圈电路中的电阻，当n2取下列哪个值时，R消耗的功率最大( ) 图3 A.2 000匝 B.1 500匝 C.600匝 D.400匝 答案 B 解析 变压器在原线圈电路中的等效电阻为r′＝R；变压器初次级电压满足：＝，次级电流I2＝＝，则初级电流I1＝，则U＝I1(r＋r′)，解得：U1＝，I1＝，变压器输入功率等于输出功率：P2＝P1＝I1U1＝×＝，由数学知识可知，当＝4n2，即当n2＝1.5n1＝1 500匝时，变压器输出功率最大，R上的功率最大，故B正确. 4.(2018·四川省凉山州三模)图4甲为一台小型发电机示意图，产生的感应电动势随时间变化如图乙所示.已知发电机线圈的匝数为100匝，电阻r＝2 Ω，外电路的小灯泡电阻恒为R＝6 Ω，电压表、电流表均为理想电表.下列说法正确的是( ) 图4 A.电压表的读数为4 V B.电流表读数0.5 A C.1 s内流过小灯泡的电流方向改变25次 D.线圈在转动过程中，磁通量最大为 Wb 答案 B 解析 由题图乙可知，交流电的最大值为：Em＝4 V，有效值为：E＝＝4 V，根据闭合电路的欧姆定律可知：U＝R＝×6 V＝3 V，A错误；电流表的示数为：I＝＝ A＝0.5 A，B正确；由题图乙可知，T＝4×10－2s，f＝＝25 Hz，一个周期内电流方向改变两次，所以，1 s内流过小灯泡的电流方向改变50次，C错误；根据Em＝nBSω可知，Φm＝BS＝＝＝ Wb＝ Wb，D错误. 5.(2018·河南省周口市期末)如图5所示，一理想变压器的原线圈两端接在电压为u＝220sin 100πt V的交流电源上，此时变压器副线圈电路中标有“44 V,220 W”的电动机恰好能正常工作.其中A为理想电流表，电动机的内阻为r＝2 Ω，则下列说法中正确的是( ) 图5 A.该理想变压器原、副线圈的匝数比为1∶5 B.电流表的示数为5 A C.该电动机正常工作时的输出功率为170 W D.若电动机正常工作时突然被卡住，则电动机线圈的热功率为50 W 答案 C 解析 根据u＝220sin 100πt V知，原线圈两端的电压有效值为U1＝220 V，副线圈两端的电压为U2＝44 V，则变压器原、副线圈的匝数比为n1∶n2＝U1∶U2＝5 ... ...
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