单选题
高中物理
2023-02-02
教学用发电机能够产生正弦式交变电流，利用该发电机(内阻可忽略)，通过理想变压器向定值电阻R供电的电路如图所示，理想交流电流表A、理想交流电压表V的读数分别为i、u，电阻R消耗的功率为P。如果发电机线圈的转速变为原来的两倍，则( )。
A．电阻R消耗的功率变为2P
B．电压表V的读数变为2u
C．电流表A的读数变为0．5i
D．通过电阻R的交变电流频率不变
参考答案
B
答案解析
发电机输出电压的有效值为
，理想变压器的输入电压等于发电
机的输出电压。当发电机线圈的转速变为原来的两倍时，即ω变为原来的两倍，则发电机的输出电压的有效值变为原来的两倍，理想变压器的输入电压变为原来的两倍。由于变压器的原、副线圈的电压之比等于匝数之比，且原、副线圈的匝数之比不变，所以副线圈的电压也变为原来的两倍，即电压表V的读数变为2u，B项正确。
由欧姆定律知，副线圈的电流变为原来的两倍，而原、副线圈匝数之比不变，则原线圈的电流也变为原来的两倍，即电流表的读数变为2i，C项错误。
电阻R两端的电压变为原来的两倍，由
知，电阻R消耗的功率变为原来的四倍，A项错误。
发动机线圈转速变为原来的两倍，则其转动频率也变为原来的两倍，通过电阻R的交变电流的频率也变为原来的两倍，D项错误。
，理想变压器的输入电压等于发电机的输出电压。当发电机线圈的转速变为原来的两倍时，即ω变为原来的两倍，则发电机的输出电压的有效值变为原来的两倍，理想变压器的输入电压变为原来的两倍。由于变压器的原、副线圈的电压之比等于匝数之比，且原、副线圈的匝数之比不变，所以副线圈的电压也变为原来的两倍，即电压表V的读数变为2u，B项正确。
由欧姆定律知，副线圈的电流变为原来的两倍，而原、副线圈匝数之比不变，则原线圈的电流也变为原来的两倍，即电流表的读数变为2i，C项错误。
电阻R两端的电压变为原来的两倍，由
知，电阻R消耗的功率变为原来的四倍，A项错误。发动机线圈转速变为原来的两倍，则其转动频率也变为原来的两倍，通过电阻R的交变电流的频率也变为原来的两倍，D项错误。
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