Question

【題目】如圖所示，一個理想變壓器原線圈的匝數(shù)為 50 匝，副線圈的匝數(shù)為 100 匝，原線圈兩端接在 光滑的水平平行導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌間距為 L=0.4m．導(dǎo)軌上垂直于導(dǎo)軌有一長度略大于導(dǎo)軌間距 的導(dǎo)體棒，導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒的電阻忽略不計，副線圈回路中電阻 R＝20Ω，圖中交流電壓表為 理想電壓表．導(dǎo)軌所在空間有垂直于導(dǎo)軌平面、磁感應(yīng)強度大小為 1T 的勻強磁場．導(dǎo)體棒 在水平外力的作用下運動，其速度隨時間變化的關(guān)系式為：v＝5sin10πt (m/s)，則下列說法 正確的是( )

A. 水平外力為恒力

B. 電壓表的示數(shù)為

C. R 的功率為 0.2W

D. 變壓器鐵芯中磁通量變化率的最大值為 0.04Wb/s

Answer 1

【答案】D

【解析】

金屬棒的速度按正弦規(guī)律變化，則感應(yīng)電動勢不斷變化，感應(yīng)電流不斷變化，導(dǎo)體棒受安培力不斷變化，可知外力不斷變化，選項A錯誤；導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢：e=BLv=1×0.4×5sin10πt=2.0sin10πt（V），原線圈兩端的電壓有效值為：， 解得：U2=2V，電壓表示數(shù)為：2V，故B錯誤；電阻R的功率：，故C錯誤；原線圈最大電壓：U1m=Em=2.0V，由法拉第電磁感應(yīng)定律得：，則磁通量的最大變化率：，故D正確。