Question

17．如圖甲所示，阻值為r=4Ω的矩形金屬線框與理想電流表、理想變線圈構(gòu)成回路，標(biāo)有“12V 36W”的字樣的燈泡L與理想變壓器的副線圈構(gòu)成回路，燈泡L恰能正常發(fā)光，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為3：1，矩形金屬線框在勻強磁場中繞與磁感線垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，則（　　）

• A． 理想變壓器原線圈輸入電壓的瞬時值表達式為e=40$\sqrt{2}$sin100πt（V）
• B． 理想電流表的示數(shù)為1A
• C． t=0.01時，矩形金屬線框平面與磁場方向垂直
• D． 燈泡L與理想變壓器的副線圈構(gòu)成的回路中的電流方向每秒改變50次

Answer 1

分析 變壓器原副線圈的電壓之比與線圈的匝數(shù)成正比，電流與匝數(shù)成反比，根據(jù)電燈能正常發(fā)光，判斷出副線圈兩端的電壓和電流，即可判斷，通過乙圖判斷出電流的周期及在一個周期內(nèi)電流方向的變化次數(shù)即可判斷

解答 解：A、燈泡正常發(fā)光，故副線圈兩端的電壓為U₂=12V，根據(jù)$\frac{{U}_{1}}{{U}_{2}}=\frac{{n}_{1}}{{n}_{2}}$得${U}_{1}=\frac{{n}_{1}}{{n}_{2}}{U}_{2}=36V$，輸入端的最大電壓為${E}_{m}=36\sqrt{2}V$，
由乙圖可知，周期為0.02s，交流電的圓頻率：$ω=\frac{2π}{T}=\frac{2π}{0.02}=100π$
故原線圈輸入電壓的瞬時值表達式為μ=36$\sqrt{2}$sin100πt（V），故A錯誤；
B、副線圈兩端的電流為${I}_{2}=\frac{P}{{U}_{2}}=\frac{36}{12}A=3A$，根據(jù)$\frac{{I}_{1}}{{I}_{2}}=\frac{{n}_{2}}{{n}_{1}}$得，故電流表的電流為I₁=1A，故B正確；
C、t=0.01時，有乙圖可知，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最小，故線圈在中性面位置，故矩形金屬線框平面與磁場方向垂直，故C正確；
D、由乙圖可知，周期為0.02s，在一個周期內(nèi)電流方向改變2次，故1s內(nèi)電流改變的次數(shù)為n=$\frac{1}{0.02}×2=100$次，故D錯誤；
故選：BC

點評 本題考察的是有關(guān)交變電流的產(chǎn)生和特征的基本知識，要具備從圖象中獲得有用信息的能力