Question

20．一金屬線框繞與磁場垂直的轉(zhuǎn)軸在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動（如圖甲所示），產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，經(jīng)原、副線圈的匝數(shù)比為1：5的理想變壓器給一個燈泡供電（如圖丙所示），副線圈電路中燈泡額定功率為44W．現(xiàn)閉合開關(guān)，燈泡正常發(fā)光．則（　�。�

• A． t=0.015s時刻穿過線框回路的磁通量為零
• B． 金屬線框的轉(zhuǎn)速為50r/s
• C． 變壓器原線圈中電流表示數(shù)為$\sqrt{2}$A
• D． 若將副線圈所接燈泡改為一電容器，則其耐壓值至少應(yīng)為22$\sqrt{2}$V

Answer 1

分析 根據(jù)交流電產(chǎn)生的原理，結(jié)合磁通量與電動勢之間的關(guān)系分析磁通量的大小，由周期與轉(zhuǎn)速的關(guān)系求轉(zhuǎn)速；根據(jù)功率的表達(dá)式P=UI求電流；電容器的耐壓值是能加在電容器上的最大電壓．

解答 解：A、由圖乙可知，在t=0.015s時刻感應(yīng)電動勢是最大值，所以根據(jù)交流電產(chǎn)生的原理可知，此時穿過線框回路的磁通量為零．故A正確；
B、由圖乙可知，該交流電的周期是0.02s，所以金屬線框的轉(zhuǎn)速為：$n=\frac{1}{T}=\frac{1}{0.02}=50$r/s．故B正確；
C、副線圈電路中燈泡額定功率為44W，所以變壓器的輸入功率是44W，由圖乙可知，原線圈的電壓的最大值是22$\sqrt{2}$V，所以有效值是：${U}_{1}=\frac{22\sqrt{2}}{\sqrt{2}}=22$V，變壓器原線圈中電流表示數(shù)為$I=\frac{P}{{U}_{1}}=\frac{44}{22}=2$A．故C錯誤；
D、原、副線圈的匝數(shù)比為1：5，所以副線圈中的電壓值：${U}_{2}=\frac{{n}_{2}}{{n}_{1}}•{U}_{1}=5×22=110$V，所以副線圈中電壓的最大值是110$\sqrt{2}$V．若將副線圈所接燈泡改為一電容器，則其耐壓值至少應(yīng)為110$\sqrt{2}$V．故D錯誤．
故選：AB

點(diǎn)評 該題考查交流電產(chǎn)生的原理、交流電的有效值與最大值、變壓器的原理以及電容器的耐壓值，考查的知識點(diǎn)比較多，都是與交流電有關(guān)的一些記憶性的知識點(diǎn)的內(nèi)容，多加積累即可．