题目内容
8.如图所示,匀强磁场的磁感应强度为B,方向竖直向下.两个电阻不计、半径相等的金属圆环竖直放置,长为l的导体棒ab(电阻不计)两个端点分别搭接在圆环上,圆环通过电刷与导线接在匝数比n1:n2=10:1的变压器原线圈两端,变压器副线圈接一滑动变阻器R0.导体棒ab绕与棒平行的水平轴(也是两圆环的中心轴)OO′以角速度ω匀速转动.如果变阻器的阻值为R时,通过电流表的电流为I,则( )A. | 变阻器上消耗的功率为P=10I2R | |
B. | 变压器原线圈两端的电压U1=10IR | |
C. | 取ab在环的最低点时t=0,则棒ab中感应电流的表达式是i=$\sqrt{2}Icosωt$ | |
D. | ab沿环转动过程中受到的最大安培力F=$\sqrt{2}$BIl |
分析 掌握住理想变压器的电压、电流之间的关系,最大值和有效值之间的关系即可解决本题.
解答 解:A、理想变压器的电流与匝数成反比,所以由I2=10I,变阻器上消耗的功率为P=I22R=(10I)2R=100I2R,所以A错误.
B、副线圈的电压为U=I2R=10IR,根据理想变压器的电压与匝数成正比可知,变压器原线圈两端的电压U1=100IR,所以B错误.
C、ab在最低点时,ab棒与磁场垂直,此时的感应电动势最大,感应电流最大,所以棒ab中感应电流的表达式应为i=$\sqrt{2}$Icosωt,所以C正确.
D、ab在最低点时,ab棒与磁场垂直,此时的感应电动势最大,感应电流最大,最大值为$\sqrt{2}$I,此时的安培力也是最大的,最大安培力为F=$\sqrt{2}$BIL,所以D正确.
故选:CD.
点评 本题主要考查变压器的知识,要能对变压器的最大值、有效值、瞬时值以及变压器变压原理、功率等问题彻底理解.
练习册系列答案
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3.如图所示,电阻的阻值R和线圈的自感系数L的值都很大,线圈的电阻不计;A、B是两只完全相同的灯泡.闭合开关S,电路可能出现的情况是( )
A. | A、B的亮度始终相同 | B. | B的亮度始终比A的小 | ||
C. | A逐渐变亮 | D. | B逐渐变亮 |