有一個(gè)阻值為R的電阻，若將它接在電壓為20V的直流電源上時(shí)，消耗的電功率為P；若將它接在圖中的理想變壓器的次級(jí)線圈兩端時(shí)，消耗的電功率為P/2．已知變壓器輸入的是正弦交流電，其電壓的最大值為200V，不計(jì)電阻阻值隨溫度的變化，求：
（1）理想變壓器次級(jí)線圈兩端電壓的有效值．
（2）此變壓器的原、副線圈的匝數(shù)之比．

【答案】分析：輸出電壓是由輸入電壓和匝數(shù)比決定的，輸入的功率的大小是由輸出功率的大小決定的，電壓與匝數(shù)成正比，電流與匝數(shù)成反比，根據(jù)理想變壓器的原理分析即可．
解答：（7分）（1）直流電源的電壓U=20V，設(shè)變壓器次級(jí)線圈兩端的電壓的有效值為U2，
根據(jù)題意有：
得：=
（2）變壓器輸入的電壓有效值為=100V
根據(jù)變壓器電壓比公式，可得：n1：n2=U1：U2=10：1
答：次級(jí)線圈兩端電壓的有效值，原、副線圈的匝數(shù)之比為10：1．
點(diǎn)評(píng)：本題主要考查變壓器的知識(shí)，要能對(duì)變壓器的最大值、有效值、瞬時(shí)值以及變壓器變壓原理、功率等問(wèn)題徹底理解．
練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，質(zhì)量為m的金屬棒CD放在水平放置、寬為L(zhǎng)的光滑金屬框架上，框架中接有一個(gè)阻值為R的電阻，金屬棒的電阻為r，其余電阻不計(jì)，今對(duì)金屬棒施一水平恒力F，使金屬棒由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，求：
（1）金屬棒哪端電勢(shì)高？
（2）金屬棒的最大速度vm？
（3）金屬棒達(dá)到最大速度vm時(shí)立即撤去外力F，這以后電路中釋放的熱量為多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，ab、ef是平行地固定在水平絕緣桌面上的光滑金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為d．在導(dǎo)軌左端a、c上連有一個(gè)阻值為R的電阻，一質(zhì)量為3m，長(zhǎng)為d的金屬棒恰能置于導(dǎo)軌上并和導(dǎo)軌良好接觸．起初金屬棒靜止于MN位置，整個(gè)裝置處于方向垂直桌面向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場(chǎng)中．現(xiàn)有一質(zhì)量為m的帶電量為q的絕緣小球在桌面上從O點(diǎn)（O為導(dǎo)軌上的一點(diǎn)）以與ef成60°斜向右方射向ab，隨后小球直接垂直地打在金屬棒的中點(diǎn)上，并和棒粘合在一起（設(shè)小球與棒之間沒(méi)有電荷轉(zhuǎn)移）．小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不計(jì)導(dǎo)軌間電場(chǎng)的影響，導(dǎo)軌和金屬棒的電阻不計(jì)．求：
（1）小球射入磁場(chǎng)時(shí)的出速度υ0；
（2）電阻R上產(chǎn)生的熱量Q和通過(guò)的電量△q．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，足夠長(zhǎng)的光滑金屬軌道固定在傾角為30°的、足夠大的絕緣光滑斜面上，兩軌道間距為l，其上端連有一個(gè)阻值為R的電阻，軌道所在空間有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直斜面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．現(xiàn)將長(zhǎng)度也為l、質(zhì)量為m、電阻r的金屬桿ab放在軌道上，桿與軌道接觸良好．若讓金屬桿由靜止開(kāi)始下滑，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，重力加速度為g．求：
（1）金屬桿下滑過(guò)程中的最大速度．
（2）電阻R消耗功率的最大值．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2008?宣武區(qū)一模）如圖所示，光滑的U型金屬導(dǎo)軌PQMN水平地固定在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，導(dǎo)軌的寬度為L(zhǎng)，其長(zhǎng)度足夠長(zhǎng)，QM之間接有一個(gè)阻值為R的電阻，其余部分電阻不計(jì)．一質(zhì)量為m，電阻也為R的金屬棒ab，恰能放在導(dǎo)軌之上并與導(dǎo)軌接觸良好．當(dāng)給棒施加一個(gè)水平向右的沖量，棒就沿軌道以初速度v0開(kāi)始向右滑行．求：
（1）開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)，棒中的瞬間電流i和棒兩端的瞬間電壓u分別為多大？
（2）當(dāng)棒的速度由v0減小到
110
v0的過(guò)程中，棒中產(chǎn)生的焦耳熱Q是多少？棒向右滑行的位移x有多大？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖，寬度為L(zhǎng)，足夠長(zhǎng)的光滑傾斜導(dǎo)軌與水平面間夾角為θ，勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于導(dǎo)軌向上，范圍足夠大，導(dǎo)軌的上端有一個(gè)阻值為R的電阻，下端有一個(gè)阻值為2R的電阻導(dǎo)軌電阻不計(jì)．金屬棒ab長(zhǎng)為L(zhǎng)，質(zhì)量m，電阻也為R，垂直地放在導(dǎo)軌上．在某一平行于導(dǎo)軌向上的恒力（圖中未畫出）的作用下，ab棒從靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)，最后達(dá)到穩(wěn)定的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)．整個(gè)過(guò)程中，通過(guò)斜面底端電阻2R的最大電流為I，求：
（1）求通過(guò)ab棒的最大電流；
（2）ab棒的最大加速度；
（3）ab棒的最大速度．

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