题目内容
13.如图所示,一个匝数为N=100匝的线圈以固定转速50转/秒在匀强磁场中旋转,其产生的交流电通过一匝数比为n1:n2=10:1的理想变压器给阻值R=20Ω的电阻供电,已知电压表的示数为20V,从图示位置开始计时,则下列说法正确的是( )A. | t=0时刻流过线圈的电流最大 | |
B. | 原线圈中电流的有效值为10A | |
C. | 穿过线圈平面的最大磁通量为$\frac{\sqrt{2}}{50π}$Wb | |
D. | 理想变压器的输入功率为10W |
分析 已知变压器的输出电压,根据变压比公式求解输入电压;根据公式Em=NBSω求解最大磁通量.
解答 解:A、t=0时刻为中性面位置,故感应电动势为零,故感应电流为零,流过线圈的电流为零,故A错误;
B、副线圈中的电流${I}_{2}^{\;}=\frac{{U}_{2}^{\;}}{R}=\frac{20}{20}A=1A$,根据电流与匝数成反比,$\frac{{I}_{1}^{\;}}{{I}_{2}^{\;}}=\frac{{n}_{2}^{\;}}{{n}_{1}^{\;}}$,原线圈中电流的有效值${I}_{1}^{\;}=\frac{{n}_{2}^{\;}}{{n}_{1}^{\;}}{I}_{1}^{\;}=\frac{1}{10}×1=0.1A$,故B错误;
C、根据电压与匝数成正比,原线圈两端的电压${U}_{1}^{\;}=200V$,角速度ω=2πn=100πrad/s,线圈产生最大感应电动势200$\sqrt{2}$V,${E}_{m}^{\;}=NBSω$,最大磁通量Φ=BS=$\frac{{E}_{m}^{\;}}{Nω}=\frac{200\sqrt{2}}{100×100π}=\frac{\sqrt{2}}{50π}Wb$,故C正确;
D、理想变压器输出功率${P}_{2}^{\;}={U}_{2}^{\;}{I}_{2}^{\;}=20×1W=20W$,输入功率等于输出功率,所以变压器的输入功率为20W,故D错误;
故选:C
点评 本题考查了交流发电机的工作原理和变压器的变压比公式,要记住最大电压的公式Em=NBSω,不难.
练习册系列答案
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3.理想变压器原、副线圈匝数比$\frac{n_1}{n_2}=\frac{2}{1}$,原线圈接在有效值为200V的正弦交流电源上,当原线圈电流方向如图所示,大小逐渐减小到零的时刻,副线圈A,B两端( )
A. | A,B间电势差为$100\sqrt{2}$V,a端电势较高 | B. | A,B间电势差为$100\sqrt{2}$V,b端电势较高 | ||
C. | A,B间电势差为$\frac{100}{{\sqrt{2}}}$V,b端电势较高 | D. | A,B间电势差为零 |
4.一列简谐横波沿x轴的正向传播,振幅为2cm,已知在t=0时刻相距30cm的两质点a、b的位移都是1cm,但运动方向相反,其中质点a沿y轴负向,如图所示,下列说法正确的是( )
A. | t=0时刻,两质点a、b的加速度相同 | |
B. | 两质点a、b的平衡位置间的距离为半波长的奇数倍 | |
C. | 质点a的速度最大时,质点b的速度为零 | |
D. | 质点a的速度最大时,质点b正在向上运动 | |
E. | 当质点b的位移为+2cm时,质点a的位移为负 |
18.如图,一电动机与一灯泡额定电压均为U,且电动机内阻与灯泡电阻相同,将它们分别接在电压恒为U的电源两端,则下列说法正确的是( )
A. | 流过电动机的电流小于流过灯泡的电流 | |
B. | 流过电动机的电流等于流过灯泡的电流 | |
C. | 电动机和灯泡的功率相同 | |
D. | 灯泡的发热功率等于电动机的发热功率 |
5.某品牌电动自行车的铭牌如下:
根据此铭牌中的有关数据,估算出该车在额定电压下行驶时( )
车型:20吋(车轮直径:508mm) | 电池规格:36V×12Ah(蓄电池) |
整车质量:40kg | 额定转速:210r/min(转/分) |
电机:后轮驱动、直流永磁式电机 | 额定工作电压/电流:36V/5A |
A. | 最大时速可达25 km/h | B. | 每小时耗电6.48×105J | ||
C. | 最大时速可达20 km/h | D. | 每小时耗电2.0×109J |
2.如图,水平传送带A、B两端相距s=3.5m,工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.1.工件滑上A端瞬时速度vA=4m/s,达到B端的瞬时速度设为vB,则( )
A. | 若传送带不动,则vB=3m/s | |
B. | 若传送带以速度v=4m/s逆时针匀速转动,vB=3m/s | |
C. | 若传送带以速度v=2m/s顺时针匀速转动,vB=3m/s | |
D. | 若传送带以速度v=2m/s顺时针匀速转动,vB=2m/s |