Question

【題目】如圖所示，矩形線圈與理想變壓器原線圈組成閉合電路，線圈在有界勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的邊勻速轉(zhuǎn)動，磁場只分布在邊的左側(cè)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，線圈面積為，轉(zhuǎn)動角速度為，匝數(shù)為，線圈電阻不計(jì)，下列說法正確的是（ ）

A. 將原線圈抽頭向下滑動時(shí)，燈泡變暗

B. 線圈轉(zhuǎn)動過程中，線圈最大磁通量為

C. 圖示位置時(shí)，矩形線圈中磁通量的變化率最大

D. 若線圈轉(zhuǎn)動的角速度變?yōu)?/span>，則變壓器原線圈電壓的有效值為

Answer 1

【答案】D

【解析】

變壓器原線圈匝數(shù)發(fā)生變化時(shí)，據(jù)原副線圈的電壓關(guān)系可得副線圈兩端電壓的變化，從而分析燈泡亮度的變化。據(jù)磁通量概念可知線圈的最大磁通量。線圈在中性面時(shí)，線圈中磁通量的變化率為零；線圈在垂直中性面位置時(shí)，線圈中磁通量的變化率最大。據(jù)線圈的面積、磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度、線圈轉(zhuǎn)動的角速度可得線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的最大值，由交流電有效值的規(guī)定可得變壓器原線圈電壓的有效值。

A：將原線圈抽頭向下滑動時(shí)，原線圈匝數(shù)減少，據(jù)可得，變壓器的輸出電壓增大，燈泡會變亮。故A項(xiàng)錯(cuò)誤。

B：據(jù)磁通量概念可知，線圈轉(zhuǎn)動過程中，線圈的最大磁通量為BS。故B項(xiàng)錯(cuò)誤。

C：圖示位置時(shí)，線圈處于中性面，矩形線圈中磁通量的變化率為零。故C項(xiàng)錯(cuò)誤。

D：若線圈轉(zhuǎn)動的角速度變?yōu)?/span>，則線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的最大值。線圈產(chǎn)生的電流半個(gè)周期是正弦交流電，半個(gè)周期沒有電流；據(jù)交流電有效值的規(guī)定可得，解得：。變壓器原線圈電壓的有效值。故D項(xiàng)正確。