题目内容

【题目】如图甲所示,阻值为r=4 Ω的矩形金属线框与理想电流表、理想变压器的原线圈构成回路,标有“12 V 36 W”的字样的灯泡L与理想变压器的副线圈构成回路,灯泡L恰能正常发光,理想变压器原、副线圈的匝数之比为31。矩形金属线框在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动,产生的电动势随时间变化的规律如图乙所示。则( )

A.理想变压器原线圈输入电压的瞬时值表达式为u=40sin(100πt)V

B.理想电流表的示数为1 A

C.t=0.01 s时,矩形金属线框平面与磁场方向平行

D.灯泡L与理想变压器的副线圈构成的回路中的电流方向每秒改变100次

【答案】BD

【解析】由于灯泡恰能正常发光,说明理想变压器的输出电压U2=12 V,根据理想变压器电压与匝数的关系可得U1U2=36 V,所以理想变压器输入电压的瞬时值表达式为u=36sin(100πt)V,故A选项错误;根据理想变压器的电流与匝数的关系可得I1I2=1 A,又电流表显示的交变电流的有效值,则理想电流表的示数为1 A,故B选项正确;t=0.01 s时,电动势的瞬时值为零,发电机的线圈平面与磁场方向垂直,故C错误;由于理想变压器不改变交流电的频率,根据图乙可知,灯泡L与理想变压器的副线圈构成的回路中的电流方向每秒改变100次,故D选项正确。

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