《十年（2012-2021）高考物理真题分项汇编（全国通用）》专题25 交变电流2（解析版）

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专题 25 交变电流 2
（2012-2021）
变压器问题的定量计算
1.（2021 河北）如图，发电机的矩形线圈长为 、宽为 L，匝数为 N，放置在磁感应强度大小为 B的匀强
磁场中，理想变压器的原、副线圈匝数分别为 、 和 ，两个副线圈分别接有电阻 和 ，当发电机
线圈以角速度 匀速转动时，理想电流表读数为 I，不计线圈电阻，下列说法正确的是（　　）
A. 通过电阻 的电流为 B. 电阻 两端的电压为
C. 与 的比值为 D. 发电机的功率为
【答案】BC
【解析】AB．由题知理想电流表读数为 I，则根据欧姆定律
U1= IR1
根据变压器电压与匝数的关系有
，
代入数据有
U0= ，U2=
再由欧姆定律有
U2= I2R2
可计算出
I2=
综上可知，A错误、B正确；
C．由于矩形线圈产生的交变电流直接输入原线圈，则有
Emax= NB2L2ω，U0= = NBL2ω
由选项 AB 知
U0=
则
C正确；
D．由于变压器为理想变压器则有
P0= P1 + P2= U1I + U2I2= I2R1 + U2I2
代入选项 ABC 公式有
P0=
由于矩形线圈产生的交变电流直接输入原线圈，则发电机的功率为 P0，D错误。
故选 BC。
2.（2021 广东）某同学设计了一个充电装置，如图所示，假设永磁铁的往复运动在螺线管中产生近似正弦
式交流电，周期为 0.2s，电压最大值为 0.05V，理想变压器原线圈接螺线管，副线圈接充电电路，原、副
线圈匝数比为 1 60∶，下列说法正确的是（　　）
A. 交流电的频率为 10Hz
B. 副线圈两端电压最大值为 3V
C. 变压器输入电压与永磁铁磁场强弱无关
D. 充电电路的输入功率大于变压器的输入功率
【答案】B
【解析】A．周期是 T=0.2s，频率是
故A错误；
B．由理想变压器原理可知
解得，副线两端的最大电压为
故B正确；
C．根据法拉第电磁感应定律可知，永磁铁磁场强，线圈中产生的感应电动势越大，变压器的输入电压会
越大，故 C错误；
D．由理想变压器原理可知，充电电路的输入功率等于变压器的输入功率，故 D错误。
故选 B。
3.（2021 湖南） 如图，理想变压器原、副线圈匝数比为 ，输入端 、 接入电压有效值恒定的交
变电源，灯泡 L1、L2的阻值始终与定值电阻 的阻值相同。在滑动变阻器 的滑片从 端滑动到 端的
过程中，两个灯泡始终发光且工作在额定电压以内，下列说法正确的是（　　）
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