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，垂直导轨放置金属棒ab与导轨接触良好．N、Q端接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．在水平金属导轨之间加竖直向下的匀强磁场，若用I_R、I_L、Ic分别表示通过R、L和C的电流，则下列判断中正确的是（ ）
A．在ab棒匀速运动且ab棒上的电流已达到稳定后，I_R≠0、I_L≠0、I_C=0
B．在ab棒匀速运动且ab棒上的电流已达到稳定的，I_R=0、I_L=0、I_C=0
C．若ab棒在某一中心位置附近做简谐运动，则I_R≠0、I_L≠0、I_C≠0
D．若ab棒匀加速运动，则I_R≠0、I_L≠0、I_C=0

Answer 1

【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I_R=0、I_L=0、I_C=0．故A错误，B正确．
C、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I_R≠0、I_L≠0、I_C≠0．故C正确．
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．
故选BCD
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．