Question

3．如圖所示，匝數(shù)為110匝的矩形閉合導(dǎo)線框ABCD豎直放置在水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感強(qiáng)度B=$\sqrt{2}$T，線框面積S=0.5m²，線框電阻不計(jì)．現(xiàn)使線框從圖示位置繞垂直于磁場(chǎng)的軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度ω=100rad/s，并與理想變壓器原線圈相連，副線圈若接入一只“220V，9W”的節(jié)能燈，節(jié)能燈恰好能正常發(fā)光，熔斷器允許通過的最大電流為10A，下列說法正確的是（　�。�

• A． 變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為25：1
• B． 在圖示位置線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零
• C． 線框轉(zhuǎn)到與圖示位置垂直時(shí)，電流方向?qū)�發(fā)生改變
• D． 改變副線圈接入的用電器，變壓器輸出的最大功率不能超過55000W

Answer 1

分析 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(xiàng)分析即可得出結(jié)論．

解答 解：A、變壓器原線圈兩端的電壓最大值為E_m=NBSω$110×\sqrt{2}×0.5×100V=5500\sqrt{2}V$，有效值為${U}_{1}=\frac{{E}_{m}}{\sqrt{2}}=5500V$，所以匝數(shù)比為$\frac{{n}_{1}}{{n}_{2}}=\frac{{U}_{1}}{{U}_{2}}=\frac{5500}{220}=\frac{25}{1}$故A正確；
B、由圖可知，此時(shí)線圈和磁場(chǎng)垂直，此時(shí)線框的磁通量最大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為0，故B正確；
C、線圈每經(jīng)過中性面電流的方向發(fā)生變化，故C錯(cuò)誤；
D、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=5500×10=55000W，故D正確；
故選：ABD．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵是掌握住理想變壓器的電壓、電流與線圈匝數(shù)關(guān)系以及電壓、電流和功率之間的關(guān)系，還有中性面的特點(diǎn)