Question

16．今有某小型發(fā)電機(jī)和一理想變壓器連接后給一個(gè)燈泡供電，電路如圖（電壓表和電流表均為理想電表）．已知該發(fā)電機(jī)線圈匝數(shù)為N，電阻為r，當(dāng)線圈以轉(zhuǎn)速n勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電壓表示數(shù)為U，燈泡（額定電壓為U．，電阻恒為R）恰能正常發(fā)光，則（　�。�

• A． 變壓器的匝數(shù)比為U₀：U
• B． 電流表的示數(shù)為$\frac{{{U}_{0}}^{2}}{RU}$
• C． 在圖示位置時(shí)，發(fā)電機(jī)線圈的磁通量為$\frac{{\sqrt{2}U}}{2Nnπ}$
• D． 從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，變壓器輸入電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u=Usin2nπt

Answer 1

分析 理想變壓器的輸入功率和輸出功率相等，電壓與匝數(shù)成正比，電流與匝數(shù)成反比．并利用燈泡正常發(fā)光的電壓與電流的值來(lái)構(gòu)建原副線圈的電壓與電流的關(guān)系．

解答 解：A、電壓與匝數(shù)成正比，所以變壓器的原副線圈的匝數(shù)比是U₁：U₂=U：U₀，故A錯(cuò)誤；
B、燈泡電流是$\frac{{U}_{0}}{R}$，理想變壓器的輸入功率和輸出功率相等，燈泡正常發(fā)光時(shí)電功率為 P，所以輸入功率為P，U₀•$\frac{{U}_{0}}{R}$=IU，即電流表讀數(shù)I=$\frac{{{U}_{0}}^{2}}{RU}$，故B正確
C、手搖發(fā)電機(jī)的線圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)最大值是E_m=$\sqrt{2}$I（R+r）=N∅_mω，解得最大磁通量∅_m=$\frac{\sqrt{2}U+\sqrt{2}Ir}{Nω}$，故C錯(cuò)誤．
D、線圈以較大的轉(zhuǎn)速n勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所以ω=2πn，所以變壓器輸入電壓的瞬時(shí)值u=$\sqrt{2}$Usin2πnt，故D錯(cuò)誤
故選：B

點(diǎn)評(píng) 此題考查交流電產(chǎn)生和描述以及理想變壓器的匝數(shù)比與電流比、電壓比關(guān)系，計(jì)算比較麻煩，要求同學(xué)們不僅要熟練掌握公式，還要心細(xì)．