1、人教版选修3-2 03课后课时精练 时间：40 分钟 满分：100 分一、选择题(每小题 7 分，共 63 分)1如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比 n1n241，当导体棒 l 在匀强磁场中以速度 v 向左做匀速直线运动切割磁感线时，电流表的示数是 12 mA，则电流表的示数为()A3 mA B0 mAC48 mA D与负载 R 的值有关解析 导体棒做匀速直线运动，产生的电动势：EBlv 是定值，穿过副线圈的磁通量不变，是定值，副线圈不产生感应电动势，副线圈电流为零，电流表 A2 的示数为 0 mA，B 正确。2如图甲、乙是配电房中的互感器和电表的接线图，下列说法中正确的是()A线圈匝数
2、n1n2，n3n4B线圈匝数 n1n2，n3n4C甲图中的电表是电流表，输出端不可短路D乙图中的电表是电流表，输出端不可断路解析 甲并联在电路中是电压互感器，电路中是强电压，通过变压器变成弱电压，用电压表测量，因为电压之比等于线圈匝数比，所以 n1n2，A 错误；由图可以知道，乙串联在电路中是电流互感器，电路中是强电流，通过变压器变成弱电流，用电流表示测量，因为电流之比等于线圈匝数的倒数比，所以 n3n4，故 B 错误；甲图中的电表是电压表，副线圈电流较大，输出端不可以短路，故 C 错误；乙图中的电表是电流表，输出端不可以断路，所以 D项是正确的。3.如 图 所 示，理 想 变 压 器 的 原
3、 线 圈 接 入u 11000sin100t(V)的交变电压，副线圈通过电阻 r6 的导线，对“220 V 880 W”的电器 RL 供电，该电器正常工作。由此可知()A原、副线圈的匝数比为 501B交变电压的频率为 100 HzC副线圈中电流的有效值为 4 AD变压器的输入功率为 880 W解析 该用电器正常工作，电器参数均为有效值，则副线圈电流有效值 IPU880220 A4 A，则 Ur46 V24 V，输出电压有效值 U2220 V24 V244 V，匝数比为110002 244321，故 A 错误，C 正确。频率 f1T 1210050 Hz，故 B 错误；变压器的输出功率为用电器的
4、功率和导线电阻损耗的功率之和，大于 880 W，所以变压器的输入功率大于 880 W，故 D 错误。4如图所示是 4 种亮度可调的台灯的电路示意图，它们所用的白炽灯泡相同，且都是“220 V 40 W”。当灯泡所消耗的功率都调至 20 W 时，台灯消耗的功率最小的是()解析 台灯的消耗功率包含灯泡和其他辅助器件的总功率。由 A、B、C、D 四选项分析可知：C 中理想变压器功率损耗为零，电源输出的总功率(台灯消耗功率)等于灯泡的功率 20 W。而其他选项中，不论滑动变阻器是分压接法还是限流接法，滑动变阻器上总有功率损耗，台灯的消耗功率都大于 20 W。C 正确。5如图所示，左侧的圆形导电环半径为
5、 r1.0 cm，导电环与一个理想变压器的原线圈相连，变压器的副线圈两端与一个电容为 C100 pF 的电容器相连，导电环的电阻不计，环中有垂直于圆环平面的变化磁场，磁感应强度 B 的变化率为Bt 100 2sint，若电容器 C 所带电荷量的最大值为 1.41109 C，则所用理想变压器的原、副线圈的匝数之比为(取 210)()A1100 B1001C1100 2D100 21解析 原线圈两端电压最大值 U1mBtmS0.1 2V。副线圈两端电压的最大值即电容器两端电压的最大值，由 CQU，得：U2mQmC 14.1 V，所以n1n2U1mU2m 1100。故 A正确。6如图所示，两个相同变
6、压器的副线圈接有相同的灯泡 L1、L2，原线圈接有定值电阻 R，导轨和金属棒 MN 的电阻不计。现使金属棒沿轨道向右匀速运动，图乙中金属棒移动速度大于图甲中金属棒的移动速度，则在棒运动的过程中()AL1、L2 都发光，L2 比 L1 亮BL1、L2 都不发光CL2 发光，L1 不发光DL1 发光，L2 不发光解析 变压器只改变变化电流的电压，不改变恒定电流的电压，在金属棒 MN 移动的过程中，题图甲中金属棒产生的电动势发生变化，其原线圈中的电流是变化的，故 L1两端会产生电压，L1 亮；而题图乙中导体棒产生的电动势不变化，其原线圈中的电流是不变的，故 L2 两端没有电压，L2 不亮，故 D 正
7、确，A、B、C 错误。7图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比为 n1n251，电阻 R20，L1、L2 为规格相同的两只小灯泡，S1 为单刀双掷开关。原线圈接正弦交变电流，输入电压 u随时间 t 的变化关系如图乙所示。现将 S1 接 1、S2 闭合，此时 L2 正常发光。下列说法正确的是()A输入电压 u 的表达式 u20 2sin50t(V)B只断开 S2 后，L1、L2 均正常发光C只断开 S2 后，原线圈的输入功率增大D若 S1 换接到 2 后，R 消耗的电功率为 0.8 W解析 由题图乙知周期为 0.02 s，因此输入电压的表达式 u20 2sin100t(V)，A 错误；只断开 S2
8、，L1、L2 两端的电压小于额定电压，都不能正常发光，B 错误；只断开S2，负载电阻变大，功率变小，C 错误；S1 换接到 2 后，据PU2出R 和U入U出n1n2得 R 消耗的功率为 0.8 W，D 正确。8.如图中 B 为理想变压器，接在交变电压有效值保持不变的电源上，指示灯泡 L1 和 L2 完全相同(其阻值均恒定不变)，R 是一个定值电阻，电压表、电流表都是理想电表。开始时开关 S 是闭合的，当 S 断开后，下列说法正确的是()A电流表 A2 的示数变大 B电压表的示数变大C电流表 A1 的示数变小 D灯泡 L1 的亮度变暗解析 S 断开后相当于负载减少，总电阻增大，副线圈中电流减小，
9、原线圈中的电流也减小，故 A 错误、C 正确；副线圈电流减小，因此定值电阻的分压减小，但副线圈两端的电压不变，所以灯泡 L1 的两端电压变大，亮度变亮，故 B、D 错误。9.(多选)如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为101，b 是原线圈中心的抽头，电压表和电流表均为理想电表，从某时刻开始在原线圈 c、d 两端加上交变电压，其瞬时值表达式为 u1220 2sin100t(V)，则()A当单刀双掷开关与 a 连接时，电压表 V1 的示数为22 VB当 t 1600 s 时，电压表 V0 的读数为 220 VC单刀双掷开关与 a 连接，当滑动变阻器滑片 P 向上移动的过程中，电压表 V1 的示
10、数增大，电流表示数变小D当单刀双掷开关由 a 扳向 b 时，电压表 V1 和电流表的示数均变小解析 当单刀双掷开关与 a 连接时，理想变压器原、副线圈的匝数比为 101，副线圈输出电压为 U222 V，但电压表 V1 的示数小于 U2，故 A 错误；因电压表 V0 在任何时刻的读数皆为有效值，此线圈两端电压有效值是 220 V，故 B 正确；单刀双掷开关与 a 连接，在滑动变阻器触头 P 向上移动的过程中，由于副线圈的输出电压 U2n2n1U1不变，滑动变阻器的电阻变大，电路的总电阻变大，所以电流表示数变小，定值电阻两端电压变小，由于副线圈输出电压不变，则 R 两端电压变大，即电压表 V1 示
11、数增大，故 C 正确；当单刀双掷开关由 a 扳向 b 时，理想变压器原、副线圈的匝数比变为 51，副线圈输出电压 U2 变大，电流表和电压表 V1 的示数均变大，故 D 错误。二、非选择题(共 2 小题，37 分)10(16 分)如图，理想变压器原线圈与一 10 V 的交流电源相连，副线圈并联两个小灯泡 LA 和 LB，小灯泡 LA的额定功率为 0.3 W，正常发光时电阻为 30，已知两灯泡均正常发光，流过原线圈的电流为 0.09 A。(1)原、副线圈的匝数比为多少？(2)流过灯泡 LB 的电流为多少？答案(1)103(2)0.2 A解析(1)U110 V，根据小灯泡正常发光，则U2 PARA
12、3 V，n1n2U1U2103。(2)I2I1n1n2，所以 I2n1n2I10.3 A，IAU2RA0.1 A，IBI2IA0.2 A。11(21 分)如图甲所示为一理想变压器，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 uab-t 图象如图乙所示。若只在 ce 间接一个Rce400 的电阻，或只在 de 间接一个 Rde225 的电阻，两种情况下电阻消耗的功率均为 80 W。(1)请写出原线圈输入电压的瞬时值 uab 的表达式；(2)求只在 ce 间接 400 的电阻时，原线圈中的电流 I1；(3)求 ce 和 de 间线圈的匝数比ncende。答案(1)uab400sin200t(V)(2)0.28 A(3)43解析(1)由题图乙知周期 T0.01 s，则2T 200 rad/s。故原线圈输入电压的瞬时值表达式为uab400sin200t(V)。(2)原线圈两端的电压 U1200 2 V，由理想变压器的功率关系得 P1P2，原线圈中的电流 I1P1U1，解得 I180200 2 A0.28 A。(3)设 ab 间线圈的匝数为 n1，则U1n1Ucence，同理U1n1Udende。由题意知U2ceRceU2deRde，解得ncendeRceRde，代入数据得ncende43。