如圖所示,電阻不計(jì)的正方形導(dǎo)線框abcd處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.線框繞中心軸OO′勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),產(chǎn)生的電壓u=100
2
sin100πt
.線框的輸出端與理想變壓器原線圈相連,副線圈連接著一只“20V、8W”的燈泡,且燈泡能正常發(fā)光,電路中熔斷器熔斷電流為0.5
2
A,熔斷器兩端的電壓忽略不計(jì).下列判斷正確的是( 。
分析:線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),產(chǎn)生正弦式交變電流,最大值Em=NBSω;然后結(jié)合變壓器的變壓比公式和輸入、輸出功率關(guān)系列式分析.
解答:解:A、圖示位置線圈與中性面垂直,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大,故線框中磁通量變化率最大,故A錯(cuò)誤;
B、線框繞中心軸OO′勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),產(chǎn)生的電壓u=100
2
sin100πt
,故輸入變壓器的電壓的有效值為:
100
2
2
=100V
;燈泡能正常發(fā)光,故變壓器的輸出電壓為20V;根據(jù)變壓比公式,有:
n1
n2
=
U1
U2
=
100
20
=5
;故B正確;
C、電路中熔斷器熔斷電流為0.5
2
A,此時(shí)根據(jù)能量守恒定律,有:
U1I1=U2(nIL
解得:n=
U1I1
U2IL
=
100×0.5
2
8
≈8.8
故副線圈兩端并聯(lián)“20V、8W”的燈泡最多不能超過8只,故C正確;
D、若線框轉(zhuǎn)速減半,根據(jù)公式Em=NBSω,產(chǎn)生的電壓也減半,故D正確;
故選:BCD.
點(diǎn)評(píng):本題關(guān)鍵熟悉交流電的產(chǎn)生和變壓器的變壓比公式,同時(shí)要結(jié)合能量守恒定律分析,基礎(chǔ)題.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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如圖所示,電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌MN和OP水平放置.MO間接有阻值為R的電阻.導(dǎo)軌相距為d,有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感強(qiáng)度為B.質(zhì)量為m,長(zhǎng)為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒CD的電阻為r,垂直于導(dǎo)軌放置,并接觸良好.用平行于MN的恒力F向右拉動(dòng)CD棒.CD棒受恒定的摩擦阻力f.已知F>f,L>d,求:
(1)CD棒運(yùn)動(dòng)的最大速度是多少?
(2)當(dāng)CD棒達(dá)到最大速度后,電阻R消耗的電功率是多少?
(3)若在CD棒達(dá)到最大速度后的某一時(shí)刻撤去恒力F,當(dāng)CD棒滑行S過程中流過電阻R的電量是多少?

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如圖所示,電阻不計(jì)的平行粗糙長(zhǎng)金屬導(dǎo)軌固定在一絕緣斜面上,兩相同的金屬棒a、b垂直于導(dǎo)軌放置,且與導(dǎo)軌良好接觸,勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過導(dǎo)軌平面.現(xiàn)用一平行于導(dǎo)軌的恒力F作用在a的中點(diǎn),使其向上運(yùn)動(dòng).在a運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程中若b始終保持靜止,則它所受摩擦力可能( 。

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如圖所示,電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌MN和OP放置在水平面內(nèi),MO間接有阻值為R=3Ω的電阻,導(dǎo)軌相距d=1m,其間有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T.質(zhì)量為m=0.1kg,電阻為r=1Ω的導(dǎo)體棒CD垂直于導(dǎo)軌放置,并接觸良好.用平行于MN的恒力F=1N向右拉動(dòng)CD,CD受摩擦阻力f恒為0.5N.求:(1)CD運(yùn)動(dòng)的最大速度;(2)當(dāng)CD達(dá)到最大速度后,電阻R消耗的電功率.

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(2013?河南模擬)如圖所示,電阻不計(jì)的平行光滑金屬導(dǎo)軌與水平面的夾角為θ,寬度為l,下端與阻值為R的電阻相連.磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過導(dǎo)軌平面,現(xiàn)使質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒ab位置以平行于斜面的初速度沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng),滑行到最遠(yuǎn)位置a′b′后又下湍.已知導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)過程中的最大加速度為2gsinθ,g為重力加速度,軌道足夠長(zhǎng),則(  )

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(2012?湛江一模)如圖所示,電阻不計(jì)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN和OP水平放置,MO間接有阻值為R的電阻,兩導(dǎo)軌相距為L(zhǎng),其間有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng).質(zhì)量為m、長(zhǎng)度為L(zhǎng)、電阻為R0的導(dǎo)體棒CD垂直于導(dǎo)軌放置,并接觸良好.在CD的中點(diǎn)處用大小為F平行于MN向右的水平恒力啦CD從靜止開始運(yùn)動(dòng)s的位移,導(dǎo)體棒CD的速度恰好達(dá)到最大速度vm
(1)試判斷通過電阻R的電流方向;
(2)求磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小;
(3)求此過程中電阻R上所產(chǎn)生的熱量.

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