题目内容
【题目】如图所示,n匝矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小为B的水平匀强磁场中,线框面积为S,电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴OO’以角速度ω匀速转动,并与理想变压器原线圈相连,变压器副线圈接入一只额定电压为U的灯泡,灯泡正常发光。从线圈平面与磁场平行开始计时,下列说法正确的是
A.图示位置穿过线框的磁通量变化率最大
B.灯泡中的电流方向每秒改变
C.变压器原、副线圈匝数之比为
D.线框中产生感应电动势的表达式
【答案】D
【解析】
A.图示位置线框位于中性面,穿过线框的磁通量最大,根据法拉第电磁感应定律可知,磁通量的变化率为零,故A错误;
B.交流电的周期
1s内完成周期性变化的次数,即频率
1个周期电流方向改变2次,所以灯泡中电流方向每秒改变次,故B错误;
D.线框中感应电动势的峰值
Em=nBSω
从线圈平面与磁场平行开始计时,所以线框中产生感应电动势的表达式为
e=nBSωcosωt
故D正确;
C.根据正弦式交变电流峰值和有效值的关系可知,原线圈输入电压的有效值
副线圈输出电压的有效值
U2=U
根据变压比可知
故C错误。
故选D。
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