第4节 变压器
1．(2019·内蒙古赤峰市林东一中高二下学期期中)如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2＝4∶1，原线圈两端连接光滑导轨，副线圈与电阻R相连组成闭合回路。当直导线AB在匀强磁场中沿导轨匀速地向右做切割磁感线运动时，电流表 A1的读数为12 mA，那么电流表 A2的读数为( A )
A．0 B．3 mA
C．48 mA D．与R大小有关
解析：由于直导线AB匀速运动，则AB切割磁场产生的电流是恒定的，线圈产生的磁通量也是恒定的，所以不会引起副线圈的磁通量的变化，所以副线圈不会有感应电流产生，即电流表A2的读数为0，故选项 A正确，BCD错误。
2．(2019·云南省玉溪一中高二上学期期末)如图甲所示为一理想变压器，原、副线圈匝数比为22∶1，两个标有“10 V，5 W”的小灯泡并联在副线圈的两端。原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u如图乙所示，原线圈电路中电压表和电流表(可视为理想电表)。则下列说法正确的是( A )
A．经过1 min原线圈的输出电能为6×102 J
B．由于电压过高小灯泡会被烧坏
C．电压表的示数为220 V
D．电流表的示数为2 A
解析：分析可知，副线圈两端电压U2＝10 V，故两灯泡均正常工作，则变压器的输入功率为P1＝P2＝10 W，故在1 min内，原线圈的输出电能为P1t＝10 W×60 s＝600 J, A正确，B错误；电压表的示数为原线圈电压有效值U1，为220 V，C错误；根据P1＝U1I1，得电流表示数I1＝＝ A，D错误。
3．(2019·江苏省宿迁市高二上学期期末)如图所示，矩形线圈abcd匝数n＝100匝、面积S＝0.5 m2、电阻不计，处于磁感应强度B＝ T的匀强磁场中。线圈通过金属滑环E、F与理想变压器原线圈相连，变压器的副线圈接一只“10 V,10 W”灯泡。接在矩形线圈和原线圈间的熔断器的熔断电流的有效值I＝1.5 A、电阻忽略不计，现使线圈abcd绕垂直于磁场方向的轴OO′以角速度ω＝10 rad/s匀速转动，灯泡正常发光。求：
(1)线圈abcd中电动势的有效值；
(2)变压器原、副线圈匝数之比；
(3)副线圈中最多可以并联多少盏这样的灯泡。
答案：(1)50 V (2)5∶1 (3)7
解析：(1)电动势最大值Em＝nBSω＝50 V，电动势有效值E＝＝50 V
(2)原线圈输入电压U1＝E，副线圈输出电压U2＝10 V，原、副线圈匝数之比：＝＝＝
(3)在熔断器未熔断情况下，原线圈最大输入功率P1m＝I1mU1
副线圈最大输出功率：P2m＝P1m，灯最多盏数：n＝≈7。
