Question

【題目】如圖所示，導體棒ab兩個端點分別搭接在兩個豎直放置、電阻不計、半徑相等的金屬圓環上，圓環通過電刷與導線c、d相接。c、d兩個端點接在匝數比的理想變壓器原線圈兩端，變壓器副線圈接一滑動變阻器，勻強磁場的磁感應強度為B，方向豎直向下，導體棒ab長為L（電阻不計），繞與ab平行的水平軸（也是兩圓環的中心軸）OO′以角速度ω勻速轉動；如果變阻器的阻值為R時，通過電流表的電流為I，則（ ）

A．變阻器上消耗的功率為

B．ab沿環轉動過程中受到的最大安培力

C．取ab在環的最低端時t=0，則棒ab中感應電流的表達式是

D．變壓器原線圈兩端的電壓

Answer 1

【答案】B

【解析】

試題分析：理想變壓器的電流與匝數成反比，所以由得，I2=10I，變阻器上消耗的功率為P=I22R=（10I）2R=100I2R，故A錯誤．ab在最低點時，ab棒與磁場垂直，此時的感應電動勢最大，感應電流最大，最大值為I，此時的安培力也是最大的，最大安培力為F=BIL，故B正確．ab在最低點時，ab棒與磁場垂直，此時的感應電動勢最大，感應電流最大，所以棒ab中感應電流的表達式應為i=Icosωt，故C錯誤．副線圈的電壓為U=I2R=10IR，根據理想變壓器的電壓與匝數成正比可知，變壓器原線圈兩端的電壓U1=100IR，故D錯誤．故選B。