1 . 某校项目学习小组制造了电磁弹射器，其等效电路如图所示（俯视图）。通过图中的理想自耦变压器可将的交流电电压升高，再通过直流转换模块（将交流电转换为直流电，且电压有效值不变）。图中的两个电容器的电容C=0.2F。两根固定于同一水平面内足够长的光滑平行金属导轨间距L=0.5m，电阻不计，磁感应强度大小B=1T的匀强磁场垂直于导轨平面向内。金属棒MN（含其上固定一铁钉）总质量m=100g、电阻R=0.25Ω（不计其他电阻）垂直放在两导轨间处于静止状态，并与导轨良好接触。开关S先接1，使两电容器完全充电，然后将S接至2，MN开始向右加速运动达到最大速度后离开导轨。已知理想自耦变压器的原副线圈匝数比为，电容器储存电场能的表达式为：。求：
（1）直流转换模块输出端的电压U_MN；
（2）开关S接1使电容器完全充电后，每块极板上所带的电荷量Q的绝对值；
（3）MN由静止开始运动时的加速度大小a；
（4）电容器储存电场能转化为MN棒动能的转化效率η。

2 . 如图所示，一个小型交流发电机输出端连接理想变压器，原、副线圈匝数分别为，副线圈连接电阻．交流发电机的线圈匝数为，电动势瞬时值的表达式为，发电机线圈电阻不计．求：
（1）通过发电机线圈磁通量的最大值；
（2）变压器原线圈中电流的有效值．

3 . 一台理想变压器原线圈匝数n₁=1100匝，两个副线圈的匝数分别是n₂=60匝，n₃=600匝，若通过两个副线圈中的电流强度分别是I₂=1 A，I₃=4 A，求原线圈中的电流强度。

4 . 如图所示，用一小型交流发电机向远处用户供电，已知发电机线圈abcd匝N=100匝，面S=0.03m²，线圈匀速转动的角速度，匀强磁场的磁感应强度，输电导线的总电阻为R=10Ω，降压变压器原、副线圈的匝数比n₃:n₄=10:1，若用户区标有“220V，8.8kW”的电动机恰能正常工作。发电机线圈电阻r不可忽略。求：
（1）输电线路上损耗的电功率；
（2）升压变压器副线圈两端电压U₂；
（3）若升压变压器原、副线圈匝数比n₁:n₂=1:8，交流发电机线圈电阻r上消耗的热功率P。

   

5 . 如图所示，交流发电机两固定磁极间存在磁感应强度的匀强磁场，转子为匝数n＝5000、边长、电阻的正方形线圈，在磁场中绕垂直磁场方向的轴OO＇以角速度匀速转动。发电机连接理想变压器的原线圈，副线圈连接了若干只“20V       10W”的灯泡。
（1）从转子平面转至中性面开始计时，写出发电机产生的电动势e的瞬时值表达式。
（2）接入的灯泡均正常发光时，转子消耗的功率，求原、副线圈的匝数比。
（3）适当调节匝数比，使接入的灯泡均能正常发光，且发电机的输出功率最大，求接入电路的灯泡个数N。

   

6 . 风力发电是绿色电能的主要供应地之一，其发电、输电简易模型如图所示，已知风轮机叶片转速为每秒z转，通过转速比为1：n的升速齿轮箱带动发电机线圈高速转动，发电机线圈面积为S，匝数为N，匀强磁场的磁感应强度为B，时刻，线圈所在平面与磁场方向垂直，发电机产生的交变电流经过理想变压器升压后，输出电压为U。忽略线圈电阻，求：
（1）发电机产生电动势的瞬时值表达式；
（2）升压变压器原、副线圈的匝数比。

7 . 图甲所示的电磁炉可视为一个变压器，炉盘相当于原线圈，锅体既是副线圈又是负载，通过电磁感应产生涡流来加热食物。锅体感应的电动势与原线圈电压的比值称作耦合系数，设为n。电磁炉工作原理可简化为图乙，电源的频率、有效值恒定，电压为U，炉盘中配有定值电阻，阻值为，锅体回路中的电阻相当于负载。

（1）若通过定值电阻的电流为I，求锅体中感应电动势的有效值；

（2）若锅体等效电阻为R，求流过定值电阻的电流；

（3）更换不同锅体，相当于调节负载电阻，设耦合系数n都不变，求锅体等效电阻为多大时加热食物的功率最大。

8 . 如图甲所示为某一发电机的实物模型，其工作原理可简化为如图乙所示：强磁场的磁感应强度大小为矩形线圈的总电阻为0.3Ω、匝数为50匝、面积为，可绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动。现将该发电机接在理想变压器的原线圈上，副线圈接有规格均为“220V，110W”的灯泡、，如图丙所示，现在使发电机匀速转动，使两灯泡均正常发光，已知理想变压器的原副线圈匝数之比为1：10，电压表为理想交流电表，其余电阻均不计。求：
（1）理想交流电压表的读数；
（2）手摇发电机匀速转动的角速度。

9 . 电吹风如图为某人设计的电吹风电路的示意图，a、b、c、d为四个固定触点。可动的扇形金属片P可同时接触两个触点。触片P处于不同位置时，电吹风可以处于停机、吹热风、吹自然风三种工作状态。和分别是理想变压器原线圈和副线圈的匝数。该电吹风正常工作时各项参数如表格所示。不考虑小风扇电机的机械摩擦损耗及温度对电阻的影响。

热风时电吹风输入功率	500W
自然风时电吹风输入功率	60W
小风扇额定电压U	60V
小风扇输出机械功率	48W

（1）求小风扇工作时变压器原线圈和副线圈中的电流比；
（2）计算电热丝的电阻；
（3）求小风扇电机的效率。

10 . 如图所示，理想变压器原线圈中输入电压 ，副线圈两端电压为，输出端连有完全相同的两个灯泡和，绕过铁芯的导线所接的电压表的示数 求：
（1）原线圈等于多少匝？
（2）当开关断开时，电流表的示数 则电流表的示数为多少？
（3）在（3）情况下，当开关闭合时，电流表的示数等于多少？