Question

3．如圖所示，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．匝數(shù)為N、面積為S的矩形線圈繞垂直于磁場的軸OO′以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，不計(jì)線圈電阻．線圈通過電刷與一理想變壓器原線圈相接，變壓器的原、副線圈的匝數(shù)分別為n₁、n₂．A為理想交流電流表．L₁、L₂為兩個(gè)完全相同的電燈泡，標(biāo)稱值為“U₀，P₀”，且當(dāng)S閉合時(shí)兩燈泡均正常發(fā)光．除燈泡電阻外，不計(jì)其它電阻．則以下說法正確的是（　　）

• A． 從圖示位置開始計(jì)時(shí)，線框內(nèi)產(chǎn)生的交變電流的電動(dòng)勢隨時(shí)間的瞬時(shí)值表達(dá)式為e=NBSωcosωt
• B． 理想變壓器原副線圈的匝數(shù)比為$\frac{{n}_{1}}{{n}_{2}}$=$\frac{NBSω}{\sqrt{2}{U}_{0}}$
• C． 當(dāng)S斷開后，L₁比斷開前暗
• D． 當(dāng)S斷開后，電流表的示數(shù)比斷開前大

Answer 1

分析 線圈從與中性面垂直的位置計(jì)時(shí)，此時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢最大，即可求得瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢的表達(dá)式，明確電流表測量的是有效值，根據(jù)變壓器的特點(diǎn)即可判斷燈泡的亮度和電流表的示數(shù)變化

解答 解：A、產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值為E_m=NBSω，線圈從與中性面垂直開始計(jì)時(shí)，故原線圈兩端電壓瞬時(shí)值可表示為e=NBSωcosωt，故A正確；
B、原線圈的有效值${U}_{1}^{\;}=\frac{NBSω}{\sqrt{2}}$，S閉合時(shí)兩燈正常發(fā)光，副線圈兩端的電壓${U}_{0}^{\;}$，理想變壓器原副線圈的匝數(shù)比$\frac{{n}_{1}^{\;}}{{n}_{2}^{\;}}=\frac{{U}_{1}^{\;}}{{U}_{2}^{\;}}=\frac{NBSω}{\sqrt{2}{U}_{0}^{\;}}$，故B正確；
C、當(dāng)S斷開后，副線圈的電阻增大，副線圈兩端的電壓不變，故燈泡的亮度不變，故C錯(cuò)誤；
D、當(dāng)S斷開后，副線圈的電阻增大，副線圈兩端的電壓不變，根據(jù)${P}_{2}^{\;}=\frac{{U}_{2}^{2}}{R}$可知，輸出功率減小，輸入功率減小，根據(jù)P=U₁I可知，電流表的示數(shù)減小，故D錯(cuò)誤；
故選：AB

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵是明確變壓器的變流比公式和變壓比公式推導(dǎo)出電流的表達(dá)式進(jìn)行分析，不難