题目内容
如图所示，导体棒ab两个端点分别接在两个竖直放置、电阻不计、半径相等的金属圆环上，圆环通过电刷与导线c、d相接．c、d两个端点接在匝数比n1：n2=10：1的变压器原线圈两端，变压器副线圈接一个滑动变阻器，匀强磁场的磁感应强度为B，方向竖直向下，导体棒ab长为L（电阻不计），绕与ab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，通过电流表的读数为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在环的最低端时t=0，则棒ab中感应电流的表达式是i=
IsinωtD．ab沿环转动过程中受到的最大安培力F=
BIL
【答案】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
=
得，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=
Icosωt，所以C错误．
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
I，此时的安培力也是最大的，最大安培力为F=
BIL，所以D正确．
故选D．
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．
解答：解：A、理想变压器的电流与匝数成反比，所以由
=得，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=
Icosωt，所以C错误．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
I，此时的安培力也是最大的，最大安培力为F=BIL，所以D正确．故选D．
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．
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