Question

15．如圖所示，匝數(shù)為10的矩形線框處在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=$\sqrt{2}$T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞垂直磁場(chǎng)的軸以恒定角速度ω=10rad/s在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，線框電阻不計(jì)，面積為0.4m²，線框通過(guò)滑環(huán)與一理想自藕變壓器的原線圈相連，副線圈接有一只燈泡L（4W，100Ω）和滑動(dòng)變阻器，已知圖示狀況下燈泡正常發(fā)光，電流表視為理想電表，則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（　�。�

• A． 此時(shí)原副線圈的匝數(shù)比為2：1
• B． 此時(shí)電流表的示數(shù)為0.4A
• C． 若將自耦變壓器觸頭向下滑動(dòng)，燈泡會(huì)變暗
• D． 若將滑動(dòng)變阻器滑片向上移動(dòng)，則電流表示數(shù)增大

Answer 1

分析 先根據(jù)公式U_m=NBSω求解輸入電壓的最大值，然后根據(jù)理想變壓器的變壓比公式和變流比公式列式求解

解答 解：A、輸入電壓的最大值為：U_m=NBSω=10$\sqrt{2}$×0.4×10V=40$\sqrt{2}$V，變壓器變壓器輸入電壓的有效值為：U1=$\frac{40\sqrt{2}}{\sqrt{2}}$V=40V，開關(guān)閉合時(shí)燈泡正常發(fā)光，所以U2=$\sqrt{PR}$=$\sqrt{400}$V=20V
此時(shí)原副線圈的匝數(shù)比為2：1，故A正確；
B、由歐姆定律得：I2=$\frac{20}{100}$A=0.2A，根據(jù)電流與匝數(shù)成反比得：此時(shí)電流表的示數(shù)為：I1=$\frac{1}{2}×0.2$A=0.1A，故B錯(cuò)誤；
C、若將自耦變壓器觸頭向下滑動(dòng)，副線圈匝數(shù)變小，根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比可知輸出電壓減小，所以燈泡變暗，故C正確；
D、線圈匝數(shù)不變，根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比可知輸出電壓不變，若將滑動(dòng)變阻器觸頭向上滑動(dòng)，連入電路電阻變大，負(fù)載等效電阻變大，可知副線圈和電流表示數(shù)變小，故D錯(cuò)誤；
本題選錯(cuò)誤的，故選：BD

點(diǎn)評(píng) 關(guān)鍵是記住交流發(fā)電機(jī)最大電動(dòng)勢(shì)表達(dá)式U_m=NBSω，同時(shí)要明確輸入電壓決定輸出電壓，輸出電流決定輸入電流，輸出功率決定輸入功率