Question

16．如圖所示，理想變壓器的原副線圈的匝數(shù)比n_l：n₂=2：l，原線圈接正弦交變電流，副線圈接電動機(jī)，電動機(jī)線圈電阻為R，電表為理想電表．當(dāng)輸入端接通電源后，電流表讀數(shù)為I，電動機(jī)帶動一質(zhì)量為m的重物以速度v勻速上升．若電動機(jī)因摩擦造成的能量損失不計，則圖中電壓表的讀數(shù)為（　　）

• A． $\frac{2mgv}{I}$
• B． 4IR+$\frac{mgv}{I}$
• C． 若電壓表為理想電表，而電流表內(nèi)阻為R，調(diào)節(jié)電源可使重物仍以速度v勻速上升，電流表讀數(shù)為I，則電壓表讀數(shù)為5IR+$\frac{mgv}{I}$
• D． 若電壓表為理想電表，而電流表內(nèi)阻為R，調(diào)節(jié)電源可使重物仍以速度v勻速上升，電流表讀數(shù)為I，則電壓表讀數(shù)為$\frac{2mgv}{I}$+IR

Answer 1

分析 根據(jù)電流之比等于匝數(shù)的反比求出副線圈的電流，由能量守恒，輸出功率等于電動機(jī)的機(jī)械功率和內(nèi)阻上消耗的熱功率，由輸入功率等于輸出功率求出電壓表的讀數(shù)；考慮電流表的內(nèi)阻，電壓表的讀數(shù)為原線圈兩端的電壓和電流表兩端電壓之和

解答 解：AB、當(dāng)電表為理想電表時，原線圈電流為I，根據(jù)$\frac{{I}_{1}^{\;}}{{I}_{2}^{\;}}=\frac{{n}_{2}^{\;}}{{n}_{1}^{\;}}$，得${I}_{2}^{\;}=\frac{{n}_{1}^{\;}}{{n}_{2}^{\;}}{I}_{1}^{\;}=2I$
輸出功率${P}_{2}^{\;}=mgv+（2I）_{\;}^{2}R=UI$
解得：$U=4IR+\frac{mgv}{I}$，故A錯誤，B正確
CD、若電壓表為理想電表，而電流表內(nèi)阻為R，電壓表讀數(shù)為原線圈兩端的電壓和電流表兩端電壓之和
$U′=4IR+\frac{mgv}{I}+IR$=$5IR+\frac{mgv}{I}$，故C正確，D錯誤；
故選：BC

點評 本題考查了變壓器的輸入功率等于輸出功率，電流與匝數(shù)成反比等知識．