Question

【題目】如圖所示，一個理想變壓器原線圈的匝數為 50 匝，副線圈的匝數為 100 匝，原線圈兩端接在 光滑的水平平行導軌上，導軌間距為 L=0.4m．導軌上垂直于導軌有一長度略大于導軌間距 的導體棒，導軌與導體棒的電阻忽略不計，副線圈回路中電阻 R＝20Ω，圖中交流電壓表為 理想電壓表．導軌所在空間有垂直于導軌平面、磁感應強度大小為 1T 的勻強磁場．導體棒 在水平外力的作用下運動，其速度隨時間變化的關系式為：v＝5sin10πt (m/s)，則下列說法 正確的是( )

A. 水平外力為恒力

B. 電壓表的示數為

C. R 的功率為 0.2W

D. 變壓器鐵芯中磁通量變化率的最大值為 0.04Wb/s

Answer 1

【答案】D

【解析】

金屬棒的速度按正弦規律變化，則感應電動勢不斷變化，感應電流不斷變化，導體棒受安培力不斷變化，可知外力不斷變化，選項A錯誤；導體棒切割磁感線產生的感應電動勢：e=BLv=1×0.4×5sin10πt=2.0sin10πt（V），原線圈兩端的電壓有效值為：， 解得：U2=2V，電壓表示數為：2V，故B錯誤；電阻R的功率：，故C錯誤；原線圈最大電壓：U1m=Em=2.0V，由法拉第電磁感應定律得：，則磁通量的最大變化率：，故D正確。