Question

【題目】如圖所示,50匝矩形閉合導線框ABCD處于磁感應強度大小的水平勻強磁場中,線框面積S=0.5 ,線框電阻不計,線框平面與磁感線垂直,以此時刻為計時起點,線框繞垂直于磁場的軸OO'以角速度ω=200 rad/s勻速轉動,并與理想變壓器原線圈相連,副線圈接入一只“220 V　60 W”燈泡,且燈泡正常發(fā)光,熔斷器允許通過的最大電流為10 A,下列說法正確的是(　　)

A. 圖示位置穿過線框的磁通量變化率不為零

B. 線框中交流電壓的表達式為e=500sin 200t V

C. 變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為50∶11

D. 允許變壓器輸出的最大功率為5 000 W

Answer 1

【答案】D

【解析】

根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比，電流與匝數(shù)成反比，變壓器的輸入功率和輸出功率相等，逐項分析即可得出結論。

由圖可知，此時線圈和磁場垂直，此時線框的磁通量最大，磁通量變化率為零，感應電動勢為0，故A錯誤。矩形閉合導線框ABCD在磁場中轉動，產生的交流電的最大值為：Em=nBSω=50××0.5×200=500V，線框中交流電壓的表達式為e=500sin 200t V，選項B錯誤；由于最大值為有效值的倍，所以交流電的有效值為500V；由于電壓與匝數(shù)成正比，所以變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為，故C錯誤。由于熔斷器允許通過的最大電流為10A，所以允許變壓器輸出的最大功率為P=UI=500×10=5000W，故D正確。故選D。