Question

10．图（甲）是线圈P绕垂直于磁场的轴在匀强磁场中匀速转动时所产生的正弦式交变电压的图象，把该电压加在如图（乙）所示的理想变压器的A、B端，已知电压表的示数为4.0V，图中的电压表和电流表均为理想电表，R=2Ω，其它电阻不计．下列说法中正确的是（　　）

• A． 电流表的示数为0.8A
• B． 当t=0.2s和0.4s时，穿过线圈P的磁通量最小
• C． 线圈P的转速为300r/min
• D． 变压器原线圈Ⅰ和副线圈Ⅱ的匝数比为2：5

Answer 1

分析 电表读数为交流电有效值，不能与瞬时值混淆，输出功率也是用有效值计算P=U₂I₂．电流表读数可根据公式电流与匝数成反比求得．

解答 解：B、由图象可知，在t=0.2s、0.4s时，电压最小；此时是磁通量的变化率最小，此时穿过线圈的磁通量最大，所以B错误、
AD、因输入电压有效值为10V，输出电压为4V，故变压器原副线圈的匝数之比为：$\frac{{n}_{1}^{\;}}{{n}_{2}^{\;}}$=$\frac{10}{4}$=$\frac{5}{2}$；
副线圈的电流为，I₂=$\frac{{U}_{2}^{\;}}{R}$=$\frac{4}{2}$=2A，由电流与匝数成反比得 I₁=$\frac{2}{5}$×2=0.80A，所以电流表读数为0.80A，所以A正确；D错误；
C、根据图甲知周期$T=0.4S=\frac{2π}{ω}$，得角速度ω=5π=2πn，解得n=2.5r/s=150r/min，故C错误；
故选：A

点评 本题考查变压器原理；要注意明确：电表读数为交流电有效值，正弦交流电有效值等于最大值的$\frac{1}{\sqrt{2}}$，输出功率用有效值计算．