Question

如图所示，MN和PQ为处于同一水平面内的两根平行的光滑金属导轨，导轨的电阻不计．垂直导轨放置一根电阻不变的金属棒ab，金属棒与导轨接触良好．N、Q端接理想变压器的原线圈，理想变压器的输出端有三组副线圈，分别接电阻元件R、电感元件L（电阻不为零）和电容元件C．在水平金属导轨之间加竖直向下的磁感应强度随时间均匀增加的匀强磁场，若用I_R、I_L、I_C分别表示通过R、L和C的电流，则下列判断正确的是（ ）

A．若ab棒静止，则I_R=0、I_L=0、I_C=0
B．在ab棒向左匀速运动过程中，I_R≠0、I_L≠0、I_C≠0
C．在ab棒向左匀速运动过程中，I_R≠0、I_L≠0、I_C=0
D．在ab棒向左匀加速运动过程中，则I_R≠0、I_L≠0、I_C=0

Answer 1

【答案】分析：此题是变压器问题，要根据变压器只能改变交变电压，分析副线圈中感应电动势情况．在ab棒匀速运动过程中，ab棒产生恒定的感应电动势，左边原线圈中产生恒定的电流，形成恒定的磁场，穿过右侧的三个副线圈的磁通量不变，没有感应电动势产生；若ab棒匀加速运动，原线圈中感应电流均匀增大，副线圈中产生恒定的感应电动势．
解答：解：A、若ab棒静止，不产生感应电动势和感应电流，没有电流通过原线圈，则副线圈不产生感应电流，I_R=0、I_L=0、I_C=0．故A正确．
B、C在ab棒向左匀速运动的过程中，ab棒产生恒定的感应电动势，左边原线圈中产生恒定的电流，形成恒定的磁场，穿过右侧的三个副线圈的磁通量不变，则副线圈中没有感应电动势产生，所以I_R=0、I_L=0、I_C=0．故B、C错误．
D、若ab棒匀加速运动，原线圈中感应电流均匀增大，穿过副线圈的磁通量均匀增大，副线圈中产生恒定的感应电动势，由于电容器有隔直的特性，I_C=0，而电感线圈有通直的特性，I_L≠0，故I_R≠0、I_L≠0、I_C=0．故D正确．
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点评：本题关键要掌握变压器的原理，并抓住产生感应电流的条件和电感、电容的特性进行分析．