题目内容

如图所示,MN利PQ为处于同一水平面内的两根平行的光滑金属导轨,垂直导轨放置的金属棒ab与导轨接触良好,在水平金属导轨之间加竖直向-卜的匀强磁场,导轨的N、Q端按理想变压器的初级线圈,理想变压器的输出端有三组次级线圈,分别接有电阻元件R、电感元件L和电容元件C.若用IR、IL、IC分别表示通过R、L和C的电流,不考虑电容器的瞬间充放电,则下列判断中正确的是( )

A.若ab棒匀速运动,则IR≠0、IL≠0、IC=0
B.若ab棒匀加速运动,则IR≠0、IL≠0、IC=0
C.若ab棒做加速度变小的加速运动,则IR≠0、IL=0、IC=0
D.若ab棒在某一中心位置附近做简谐运动,则IR≠0、IL≠0、IC≠0
【答案】分析: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棒在某一中心位置附近做简谐运动,原线圈中产生正弦式交变电流,副线圈中将有感应电流产生;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、B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,则副线圈中没有感应电动势产生,
所以IR=0、IL=0、IC=0.当ab棒匀加速运动,则产生变化的感应电动势,导致IR≠0、IL≠0、IC=0,故A错误,B正确.
C、若ab棒加速度变小的加速运动,原线圈中感应电流增大,穿过副线圈的磁通量增大,副线圈中产生变化的感应电动势,由于电容器有隔直的特性,IC=0,而电感线圈有通直的特性,IL≠0,故IR≠0、IL≠0、IC=0.故C错误.
D、若ab棒在某一中心位置附近做简谐运动,原线圈中产生正弦式交变电流,副线圈中将有感应电流产生,故IR≠0、IL≠0、IC≠0.故D正确.
故选BD
点评:本题考查对变压器原理的理解,并抓住产生感应电流的条件和电感、电容的特性进行分析.
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