图11
11．(2011·深圳中学月考)如图11所示为一理想变压器，电路中的开关S原来闭合，在原线圈输入电压不变的条件下，要提高变压器的输入功率，可采用的方法是 A．只增加原线圈的匝数 B．只增加副线圈的匝数 C．只增加用电器R1的电阻 D．断开开关S
解析 副线圈的负载消耗的功率决定原线圈的输入功率．只增加原线圈的匝数会导致副线圈的输出电压下降，负载不变，故副线圈的输出功率会变小，则原线圈的输入功率随之变小，所以A选项错误；只增加副线圈的匝数，则副线圈的输出电压升高，副线圈的输出功率变大，原线圈的输入功率随之升高，所以B选项正确；只增加R1的电阻，使得副线圈的负载电阻变大，而输出电压不变，则输出功率变小，输入功率也变小，所以C选项错误；D选项断开开关S，负载电阻增大，情况和C相同． 答案 B
12．(2011·辽宁沈阳二测)如图12所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为5∶1，b是原线圈的中心抽头．电压表和电流表均为理想电表，从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u1＝20 2 sin(10πt) V，则
图12
A．当单刀双掷开关S与a连接时，电压表的示数为4 V 1
B．当t＝ s时，c、d间的电压瞬时值为10 V
60
C．单刀双掷开关S与b连接，在滑动变阻器触头P向下移动的过程中，电压表和电流表的示数均变大
D．保持触头P位置不变，当单刀双掷开关S由a扳向b时，电压表和电流表的示数均变大 解析 原线圈上所加电压的有效值为U1＝20 V，当开关S与a连接时， 由
1U1n1U11
10π×? V ＝得U2＝＝4 V，故选项A对；当t＝ s时，u1＝20 2 sin?60??U2n2560
＝10 2 V，故选项B错；当开关S与b连接，滑动变阻器触头P向下移动时，电压表示数不变，
21
U2故选项C错；当开关S由a扳向b时，电压表示数增大，电流表示数由I＝知也增大，故选项D
R正确． 答案 AD
13. 如图是温度报警器电路示意图，下列关于对此电路的分析正确的是 （ BC ） A.当RT的温度升高时，RT减小,A端电势降低，Ｙ端电势升高，蜂鸣器会发出报警声 B.当RT的温度升高时，RT减小，A端电势升高，Ｙ端电势降低，蜂鸣器会发出报警声
C.当增大R1时，A端电势升高，Ｙ端电势降低，蜂鸣器会发出报警声
D.当增大R1时，A端电势降低，Ｙ端电势升高，蜂鸣器会发出报警声
二、实验题(共14分．将答案写在题中的横线上，不要求写出演算过程)
14．热敏电阻是传感电路中常用的电子元件．现用伏安法研究热敏电阻在不同温度下的伏安特性曲线，要求特性曲线尽可能完整．已知常温下待测热敏电阻的阻值为4～5 Ω，热敏电阻和温度计插入带塞的保温杯中，杯内有一定量的冷水，其他备用的仪表和器材有： A．电流表，量程0.6 A，内阻约1 Ω B．电流表，量程3 A，内阻约2 Ω C．电压表，量程15 V，内阻约15 kΩ D．电压表，量程3 V，内阻约5 kΩ E．滑动变阻器R1(0～100 Ω) F．滑动变阻器R2(0～20 Ω) G．电源E(3 V，内阻可忽略) H．盛有热水的热水杯(图中未画出) I．开关、导线若干
(1)实验中应选用的电流表为________(填””或””)，应选用的电压表为________(填””或””)，应选用的滑动变阻器为________(填”R1”或”R2”)．
(2)在图13(a)所示的虚线框中画出实验电路原理图，要求测量误差尽可能小．
(a)
(3)根据电路原理图，在图(b)的实物图上连线．
22
图13
解析 (1)电源电动势为3 V，故电压表应选；估算电路中可能的最大电流 Im＝
E
≈0.75 A，故电流表应选；变阻器总阻值小的连续性好，故滑动变阻器应选R2. Rx
(2)要求伏安特性曲线尽可能完整，应采用分压式接法； Rx＜RARV，采用外接法；电路图见答案． (3)实物连接图见答案． 答案 (1) R2 (2)
(3)
三、计算题(本大题共2小题，共26分．要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位) 154．(10分)某发电站的输出功率为104 kW，输出电压为4 kV，通过理想变压器升压后向80 km远处用户供电．已知输电导线的电阻率为ρ＝2.4×108 Ω·m，导线横截面积为1.5×104 m2，输电线路损
－
－
失的功率为输出功率的4%，求： (1)升压变压器的输出电压；
23
(2)输电线路上的电压损失． 2l
解析 输电线的电阻为R＝ρ，①
SP损＝P1×4%，② P损＝I2 2R，③P2＝P1，④ P2＝I2U2，⑤
由①②③④⑤式得升压变压器的输出电压U2＝80 000 V， 输电线路上的电压损失U损＝I2R＝3 200 V. 答案 (1)80 kV (2)3 200 V
15．(16分)如图14甲所示是一种振动发电装置，它的结构由一个半径为r＝0.1 m的50匝的线圈套在永久磁铁槽上组成，假设磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布(如图乙)．线圈运动区域内磁感应强度B的大1
小均为 T，方向不变，线圈的总电阻为2 Ω，它的引出线接有电阻为8 Ω的电珠L，外力推动线圈的P
5π端，使线圈做往复运动，便有电流通过电珠，当线圈向右位移随时间变化的规律如图丙所示时(x取向右为正)：
图14
(1)画出线圈中感应电流随时间变化的图象(取电流从a→L→b为正方向)； (2)求在0.1 s～0.15 s内推动线圈运动过程中的作用力； (3)求该发电机的输出功率(其他损耗不计)． 解析 (1)在0～0.1 s内：感应电动势E1＝nBLv1， v1＝
0.10
m/s＝1 m/s. 0.1
E1＝0.2 A， R总
L＝2πr，I1＝
方向为b→L→a.
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在0.1 s～0.15 s内： v2＝2 m/s，E2＝nBLv2，I2＝方向为a→L→b. 画出图象如图所示．
E2＝0.4 A， R总
(2)因为外力匀速推动线圈，所以有：
1
F＝F安＝nBI2L＝nBI2·2πr＝50××0.4×2π×0.1 N＝0.8 N.
5π(3)电流的有效值为I，则有： I2R×0.15＝0.22R×0.1＋0.42R×0.05 I2＝
22
A. 25
216
所以P出＝I2R＝×8 W＝ W＝0.64 W.
2525答案 (1)见解析图 (2)0.8 N (3)0.64W
25