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高中 | 交变电流的周期和频率题目答案及解析如下,仅供参考!
选修3-2
第五章 交变电流
5.2 描述交变电流的物理量
交变电流的周期和频率
如图所示是磁吸基座无线充电器,当送电线圈通入$u=220\sqrt{2}\sin(\pi t)\ \text{V}$的交流电源后,为手机上的受电线圈产生感应电流,手机即进入“无线超充模式”。若手机“超充模式”下的充电电压为$20\;\rm V$,充电电流为$5\;\rm A$,充电基座送电线圈接有电阻$R_{1}=7.5\;\rm \Omega$与受电线圈接有电阻$R_{2}=4.5\;\rm \Omega$,线圈电阻不计且充电过程中不计一切能量损失,则下列说法正确的是$(\qquad)$
若此手机的电池容量为$4500\\;\\rm mA·h$,则超充模式下的充电时间为$54$分钟
","此无线充电器的耗电功率是$100\\;\\rm W$
","送电线圈与受电线圈的匝数比为$5:1$
","送电线圈两端的电压为$215.5\\;\\rm V$
"]$\rm A$.由容量单位可知,手机充电时间为电池容量与充电电流的比值,计算可得$t=\dfrac{q}{I}=0.9\;\rm \text{h}$
充电时间为$0.9$小时,即$54$分钟,$\rm A$正确;
$\rm C$.设无线充电器送电线圈与受电线圈的匝数比为$k$,由于原副线圈均接有电阻,依题意可得原副线圈的电压关系$\dfrac{\left( 220-\dfrac{I_{2}}{k}R_{1} \right)}{20+I_{2}R_{2}}=k$
值得注意的是充电电压应为有效值,算得送电线圈与受电线圈的匝数之比为$5:1$,$\rm C$正确;
$\rm B$.由匝数比可知原线圈电流应为$1\;\rm A$,故充电器消耗的总功率为$P=IU=220\;\rm W$,$\rm B$错误;
$\rm D$.由于送电线圈跟受电线圈均有输电电阻,故送电线圈电压$U_{1}=U_{0}-\Delta U_{1}=220\;\rm V-1 \times 7.5\;\rm V=212.5\;\rm V$,$\rm D$错误。
故选:$\rm AC$。
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