Question

【題目】如圖所示，10匝矩形線圈，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞垂直磁場(chǎng)的軸OO’以角速度100πrad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線框電阻不計(jì)，面積為0.5m2，線框通過(guò)滑環(huán)與一理想變壓器的原線圈相連，副線圈接有兩只燈泡L1和L2．已知變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10：1，開關(guān)斷開時(shí)L1正常發(fā)光，且電流表示數(shù)為0.01A，則：

A.若開關(guān)S閉合，燈泡L1亮度不變，電流表示數(shù)將增大

B.閉合開關(guān)后電壓表示數(shù)為

C.燈泡L1的額定功率為3.14W

D.若從圖示位置開始計(jì)時(shí)，線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值為314sin100πt（V）

Answer 1

【答案】A

【解析】

先根據(jù)公式求解輸入電壓的最大值，然后根據(jù)交變電流的特點(diǎn)求出瞬時(shí)表達(dá)式，最后根據(jù)理想變壓器的電壓、電流與匝數(shù)的關(guān)系列式求解。

A．若開關(guān)閉合，輸出電壓不變，所以燈泡亮度不變；輸出電壓不變，輸出端電阻減小，故輸出電流增加，故輸入電流也增加，電流表示數(shù)增大，故A正確；

B．變壓器的輸入電壓的最大值為：

變壓器輸入電壓的有效值為：

匝數(shù)之比為10:1，故閉合開關(guān)后電壓表示數(shù)為，故B錯(cuò)誤；

C．開關(guān)斷開時(shí)正常發(fā)光，且電流表示數(shù)為，根據(jù)電流和匝數(shù)的關(guān)系：

解得：

燈泡的額定功率等于此時(shí)變壓器的輸入功率，為：

故C錯(cuò)誤；

D．從垂直中性面位置開始計(jì)時(shí)，故線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值為：

故D錯(cuò)誤。