题目内容
4．
如图所示，匝数n=100匝、面积为S=0.448m2的导线框ABCD所在处的磁感应强度大小B=$\frac{\sqrt{2}}{10π}$T．线框绕垂直于磁场的轴OO′以角速度ω=100π rad/s匀速转动，并与理想升压变压器相连进行远距离输电，升压变压器的原副线圈匝数比为2：5，理想降压变压器副线圈接入一只“220V 1100W”的灯泡，且灯泡正常发光，输电线路总电阻r=20Ω，导线框及其余导线电阻不计，电表均为理想电表．则下列说法中不正确的是（ ）| A． | 电压表的读数为448 V | |
| B． | 输电线路的电流为0.98 A | |
| C． | 电流表的读数为2.5 A | |
| D． | 降压变压器的原副线圈匝数比为5：1 |
分析 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、矩形闭合导线框ABCD在磁场中转动，产生的交流电的最大值为：
Em=nBsω=100×$\frac{\sqrt{2}}{10π}$×0.448×100=448$\sqrt{2}$V，
由于最大值为有效值的$\sqrt{2}$倍，所以交流电的有效值为448V，故A正确；
B、灯泡中的电流：I4=$\frac{P}{U}$=$\frac{1100}{220}$=5A
升压变压器的匝数比是2：5，则输电线的输送电压为：U送=$\frac{5}{2}$×448=1120V…①
设降压变压器的匝数比是n：1，则降压变压器中的输入电流：I3=$\frac{1}{n}$•I4=$\frac{5}{n}$…②
该电流即为输电线中的输电电流，则输电线上损失的电压：△U3=I3•r…③
降压变压器的输入电压：U3=U送-I3•r…④
联立①②③④得：n=5；U3=1100V，I3=1A．故B错误，D正确；
C、升压变压器副线圈的电流与输送的电流是相等的，I2=I3=1A．
由于电流与匝数成反比，所以升压变压器原、副线圈电流之比为：$\frac{11}{13}$=$\frac{{n}_{2}^{\;}}{{n}_{1}^{\;}}$，所以I1=$\frac{{n}_{2}^{\;}}{{n}_{1}^{\;}}$
I2═$\frac{5}{2}$×1=2.5A．故C正确．
本题选不正确的，故选：B．
点评 掌握住理想变压器的电压、电流及功率之间的关系，以及远距离输电的原理，本题即可得到解决．
练习册系列答案
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14．
一小水电站，输出的电功率为P=20KW，输出电压U0=400V，经理想升压变压器Τ1变为2000V电压远距离输送，输电线总电阻为r=10Ω，最后经理想降压变压器Τ2降为220V向用户供电．下列说法正确的是（ ）
一小水电站，输出的电功率为P=20KW，输出电压U0=400V，经理想升压变压器Τ1变为2000V电压远距离输送，输电线总电阻为r=10Ω，最后经理想降压变压器Τ2降为220V向用户供电．下列说法正确的是（ ）| A． | n1与n2或者n3与n4线圈磁通量变化率不相等 | |
| B． | 输电线上的电流为50A | |
| C． | 输电线上损失的电功率为25kw | |
| D． | 变压器T2的匝数比n3：n4=95：11 |
15．
如图所示，一理想变压器的原、副线圈匝数之比为n1：n2=55：1，原线圈接入电压u=220$\sqrt{2}$sin100πt（V）的交流电源，图中电表均为理想电表，闭合开关后，当滑动变阻器的滑动触头P从最上端滑到最下端的过程中，下列说法正确的是（ ）
如图所示，一理想变压器的原、副线圈匝数之比为n1：n2=55：1，原线圈接入电压u=220$\sqrt{2}$sin100πt（V）的交流电源，图中电表均为理想电表，闭合开关后，当滑动变阻器的滑动触头P从最上端滑到最下端的过程中，下列说法正确的是（ ）| A． | 副线圈中交变电流的频率为100Hz | B． | t=0.02s时，电压表的示数为4V | ||
| C． | 变压器的输出功率变大 | D． | 电流表的示数先变小后变大 |
12．
如图所示，匀强电场和匀强磁场相互垂直，现有一束带电粒子（不计重力），以速度v0沿图示方向恰能直线穿过，则以下分析不正确的是（ ）
如图所示，匀强电场和匀强磁场相互垂直，现有一束带电粒子（不计重力），以速度v0沿图示方向恰能直线穿过，则以下分析不正确的是（ ）| A． | 如果让平行板电容器左极为正极，则带电粒子必须向上以v0进入该区域才能直线穿过 | |
| B． | 如果带电粒子以小于v0的速度沿v0方向射入该区域，其电势能越来越小 | |
| C． | 如果带负电粒子速度小于v0，仍沿v0方向射入该区域，其电势能越来越大 | |
| D． | 无论带正电还是带负电的粒子，若从下向上以速度v0进入该区域时，其动能都一定增加 |
19．
如图所示为理想变压器原线圈所接正弦交流电源两端的u-t图象．原、副线圈匝数比n1：n2=10：1，串联在原线圈电路中交流电流表的示数为1A，则（ ）
如图所示为理想变压器原线圈所接正弦交流电源两端的u-t图象．原、副线圈匝数比n1：n2=10：1，串联在原线圈电路中交流电流表的示数为1A，则（ ）| A． | 变压器原线圈所接交流电压的有效值为220 V | |
| B． | 变压器输出端所接电压表的示数为22$\sqrt{2}$ V | |
| C． | 变压器输出端交变电流的频率为50 Hz | |
| D． | 变压器的输出功率为220$\sqrt{2}$ W |
如图所示，质量均为1kg的物块AB静止在水平面上，A、B由劲度系数为3N/cm的轻弹簧相连，物块A套在竖直杆上，在竖直向上的力F作用下沿杆缓慢上移，已知物块A、B处于水平面时距离为16cm，弹簧原长为18cm，物块B与地面间动摩擦因数μ1为0.75，物块A与杆间动摩擦因数μ2为0.5，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）
2016年9月15日，中国在酒泉卫星发射中心用长征二号F运载火箭将天宫二号空间实验室发射升空．10月17日，航天员景海鹏、陈冬驾乘神舟十一号载人飞船，开始太空之旅．飞船入轨后经过2天独立飞行完成与天宫二号空间实验室自动对接，形成组合体．为了简化问题便于研究，将“天宫二号”与神舟十一号组合体绕地球的运动视为匀速圆周运动（示意图如图所示）．已知“天宫二号”与神舟十一号组合体距离地面的高度为h，组合体的质量为m，地球质量为M，地球半径为R，引力常量为G．求：
12．
如图所示，带等量异种电荷的粒子a，b以相同的速率从O点射入宽度为d的有界匀强磁场，两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为30°和60°，且同时到达P点（不计粒子的重力），则a、b两粒子的质量之比ma：mb和通过磁场区域的时间之比Ta：Tb（ ）
如图所示，带等量异种电荷的粒子a，b以相同的速率从O点射入宽度为d的有界匀强磁场，两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为30°和60°，且同时到达P点（不计粒子的重力），则a、b两粒子的质量之比ma：mb和通过磁场区域的时间之比Ta：Tb（ ）| A． | ma：mb=1：$\sqrt{3}$ | B． | ma：mb=$\sqrt{3}$：1 | C． | Ta：Tb=$\sqrt{3}$：2 | D． | Ta：Tb=2：$\sqrt{3}$ |
如图所示，倾角为θ=37°的传送带始终保持以v=5m/s的速率顺时针匀速转动，AB两端距离d=15.25m．现将一木箱（可视为质点）无初速度从A端放上传送带，木箱与传送带动摩擦因数μ=0.5，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求木箱到达B端时的速度大小和木箱从A端运动到B端所用的时间．