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高二物理电磁感应与电磁场随堂巩固(附答案)

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2015-12-28

图2-8

14.(8分)变压器原理 可以用来测量线圈的匝数:把被测线圈作原线圈,用一个匝数已知的线圈作副线圈,通入交流,测出两线圈的电压,就可以求出被测线圈的匝数.已在副线圈有400匝,把原线圈接到220 V的线路中,测得副线圈的电压是55 V,求原线圈的匝数.

15.(10分)收音机中的变压器,原线圈有1210匝,接在220 V的交流电源上.要得到5 V、6.3 V和350 V三种输出电压,求这三个副线圈的匝数.

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16.(12分)某车间用变压器对40盏“36 V 40 W”电灯供电.设变压器的原线圈为1320匝,接在220 V照明线路上,问:

(1)副线圈应为几匝,才能使40个灯正常发光?此时原、副线圈的电流各为多少?

(2)如只用20盏灯,能否正常发光?原线圈电流变为多少?

参考答案

1.解析:选D.产生感应电流的条件 :①电路闭合;②磁通量变化.A和B选项中电路不一定闭合,A、B错误.C选项中磁场相对导体运动,穿过回路的磁通量不一定变化,也不正确.

2.答案:C

3.答案:C

4.答案:D

5.答案:A

6.解析:选D.B灯泡两端的电压为变压器的输出电压U2,

则变压器的输入电压U1=n1n2U2=21×U2=2U2

设两灯电阻都为R,输入电流和输出电流为I1和I2

则I2=U2R,那么 I1=n2n1I2=12I2

A灯泡两端的电压UA=I1R=I22R=U22

由电路可知U=UA+U1

即U=U22+2U2

∴U2=25U.

7.答案:D

8.解析:选D.若线圈闭合进入磁场时,由于电磁感应现象,由楞次定律可判断线圈相对传送带向后滑动,故A错误;若线圈不闭合,不会产生感应电流,故线圈相对传送带不发生滑动,故B错误;由图知1、2、4、5、6线圈都发生了相对滑动,而第3个线圈没有,则第3个线圈为不合格线圈,选项D正确.

9.答案:BC

10.解析:选AC.原线圈的电流由副线圈决定,副线圈电压由原线圈决定.当负载增多时,变压器的输出功率增大,决定了输入功率也增大,原线圈中的电流增大.

11.解析:由公式U1U2=n1n2得U1=n1n2U2=18×12 V=216 V

由公式I1I2=n2n1得I2=n2n1I1=118×10012 A=0.46 A.

答案:216 0.46

12.解析:由题意可知,11只灯泡并联在副线圈上,那么U2=36 V

由n1n2= U1U2,得

n2=U2U1n1=36220×1100匝=180匝

每只灯泡的电流I0=PU2=6036 A=53 A

那么通过副线圈的电流

I2=11I0=553 A

由n1n2=I2I1得

I1=n2n1I2=1801100×553A=3 A

(可以根据P入=P出得I1U1=11P0,得I1=11P0U1=11×60220 A=3 A).

答案:180 3 A

13.答案:铜盘可以看成是无数根从铜盘圆心到边缘的导体棒组成的,这些导体棒就像自行车的辐条,当圆盘转动时 ,总有幅条在切割磁感线产生感应电动势,相当于电源,如果和外界组成闭合电路,就可以向外界供电,有感应电流.

14.答案:1600匝

15.解析:由U1U2=n1n2可知要得到5 V的电压时n=5×1210220匝≈28匝;要得到6.3 V时n=6.3×1210220匝≈35匝;要得到350 V时n=350×1210220匝≈1925匝.

答案:匝数分别为28、35、1925.

16.解析:(1)变压器副线圈的电压U2=36 V,由U1U2=n1n2,得副线圈匝数n2=U2U1n1=36220×1320 匝=216 匝

副线圈输出的总功率等于40盏电灯功率之和,即

P2=40×40 W=1600 W

所以,副线圈的电流和原线圈的电流分别为

I2=P2U2=160036 A=44.44 A

I1=P1U1=P2U1=1600220 A=7.27 A.

(2)当只用20盏电灯时,副线圈输出功率减少,原线圈输入功率也相应减小,它们均为

P1′=P2′=20×40 W=800 W

所以,原、副线圈的电流变为

I1′=P1′U1=800220 A=3.64 A

I2′=P2′U2=80036 A=22.22 A.

答案:(1)216匝 7.27 A 44.44 A (2)能 3.64 A

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