Question

13．如圖所示，MN和PQ為處于同一水平面內(nèi)的兩根平行的光滑金屬導(dǎo)軌，垂直導(dǎo)軌放置金屬棒ab與導(dǎo)軌接觸良好．N、Q端接變壓器的初級(jí)線圈，變壓器的輸出端有三組次級(jí)線圈，分別接有電阻元件R、電感元件L和電容元件C．在水平金屬導(dǎo)軌之間加豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，若用I_R、I_L、Ic分別表示通過R、L和C的電流，則下列判斷中正確的是（　　）

• A． 若I_R=0、I_L=0、I_C=0，則ab棒一定處于靜止
• B． 若I_R≠0、I_L≠0、I_C=0，則ab棒一定做勻速運(yùn)動(dòng)
• C． 若I_R≠0、I_L≠0、I_C=0，則ab棒一定做勻變速運(yùn)動(dòng)
• D． 若I_R≠0、I_L≠0、I_C≠0，則ab棒一定在某一中心位置附近做往復(fù)運(yùn)動(dòng)

Answer 1

分析 變壓器是根據(jù)磁通量的變化來工作的，當(dāng)原線圈的磁通量恒定時(shí)，副線圈是沒有感應(yīng)電流的，根據(jù)變壓器的工作的原理分析原線圈中的電流的變化情況即可的出結(jié)論．

解答 解：AB、在ab棒勻速運(yùn)動(dòng)過程中，ab棒產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，左邊原線圈中產(chǎn)生恒定的電流，形成恒定的磁場(chǎng)，穿過右側(cè)的三個(gè)副線圈的磁通量不變，則副線圈中沒有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生，所以I_R=0、I_L=0、I_C=0．所以若I_R=0、I_L=0、I_C=0，則ab棒可能勻速，也可能處于靜止?fàn)顟B(tài)，故A錯(cuò)誤，B錯(cuò)誤．
C、若ab棒做勻變速運(yùn)動(dòng)，在原線圈中會(huì)產(chǎn)生不斷增大的電動(dòng)勢(shì)，原線圈的磁通量在增加，所以副線圈能夠產(chǎn)生感應(yīng)電流，但是，由于原線圈的電流是均勻增加的，在副線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流是恒定的，所以I_R≠0，I_L≠0，由于電容器有通交流阻直流的特點(diǎn)，所以電容器中不會(huì)有電流即I_C=0，故C正確
D、若ab棒在某一中心位置兩側(cè)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，當(dāng)ab棒在某一中心位置附近做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的是正弦式交變電流，能通過變壓器，且副線圈輸出也為交流電，則I_R≠0，I_L≠0，I_C≠0，但ab棒可能做其他的運(yùn)動(dòng)形式，只要穿過原線圈的磁通量非均勻變化，就可在副線圈形成感應(yīng)電流，故D錯(cuò)誤；
故選：C

點(diǎn)評(píng) 變壓器只能在交流電路中工作，變壓器是根據(jù)磁通量的變化來工作的，知道變壓器的工作的原理就可以解決本題．