Question

19．如圖甲所示，一交流發(fā)電機向遠距離的理想變壓器輸電，輸電線等效電阻R_l=2Ω，變壓器匝數(shù)比n_l：n₂=2：1，發(fā)電機輸出的交變電壓隨時間變化圖象如圖乙所示，交流電壓表示數(shù)為5V，R₂=10Ω，則（　�。�

• A． 通過R₂的交變電流頻率為50Hz
• B． 圖象上對應(yīng)的0.01s時刻，發(fā)電機中的線圈剛好與中性面重合
• C． R₂兩端的電壓為10V
• D． 發(fā)電機輸出功率為12.5W

Answer 1

分析 根據(jù)圖乙即可求出交流電的周期，由$f=\frac{1}{T}$求出頻率；線圈處于中性面時，磁通量最大，磁通量的變化率為0；求出原線圈兩端電壓，根據(jù)電壓之比等于匝數(shù)比即可求出${R}_{2}^{\;}$兩端的電壓；先求出副線圈電流，根據(jù)電流與匝數(shù)成反比求出原線圈電流，根據(jù)P=UI求出發(fā)電機的輸出功率；

解答 解：A、根據(jù)圖乙知交流電的周期T=0.02s，頻率$f=\frac{1}{T}=\frac{1}{0.02}Hz=50Hz$，變壓器不改變交流電的頻率，所以通過${R}_{2}^{\;}$的交流電的頻率為50Hz，故A正確；
B、圖象上對應(yīng)0.01s時刻，發(fā)電機輸出的交變電壓為0，磁通量的變化率為0，磁通量最大，發(fā)電機的線圈剛好與中性面重合，故B正確；
C、發(fā)電機輸出的交變電壓為$U=\frac{25\sqrt{2}}{\sqrt{2}}V=25V$，原線圈輸入電壓為${U}_{1}^{\;}=25-5=20V$，根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比，得${U}_{2}^{\;}=\frac{1}{2}{U}_{1}^{\;}=\frac{1}{2}×20=10V$，即${R}_{2}^{\;}$兩端的電壓為10V，故C正確；
D、電阻${R}_{1}^{\;}$消耗的功率為$\frac{{U}_{\;}^{2}}{{R}_{1}^{\;}}=\frac{{5}_{\;}^{2}}{2}=12.5W$，變壓器負載消耗功率，所以發(fā)電機的輸出功率大于12.5W，故D錯誤；
故選：ABC

點評 解決本題的關(guān)鍵是掌握理想變壓器電壓、電流及功率之間的關(guān)系，本題即可得到解決．