3.如圖所示,水平面上放置有間距為0.5m的平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ,并處于豎直向上的勻強磁場中,在金屬導(dǎo)軌上放置光滑導(dǎo)體棒ab.N、Q端分別與一理想變壓器原線圈相連,理想變壓器副線圈接有“5V、0.1A”的小燈泡L0導(dǎo)體棒ab在外力F作用下運動,其速度隨時間變化的規(guī)律為v=$\sqrt{2}$sin(10πt)m/s,小燈泡恰能正常發(fā)光,選取向左為正方向,已知原副線圈匝數(shù)比$\frac{{n}_{1}}{{n}_{2}}$=$\frac{1}{5}$,導(dǎo)體棒和導(dǎo)線的電阻都不計,則下列說法正確的是( 。
A.磁感應(yīng)強度B=$\sqrt{2}$TB.磁感應(yīng)強度B=2T
C.通過燈泡交流電的頻率為5HzD.通過導(dǎo)體棒的電流大小為0.02A

分析 根據(jù)E=BLv可求得感應(yīng)電動勢的瞬時表達式,從而求得最大值表達式,再根據(jù)變壓器原理可明確變壓器輸入電壓,從而求得磁感應(yīng)強度;
再根據(jù)表達式可求得角速度,再根據(jù)角速度和頻率關(guān)系可求得頻率大;
根據(jù)電流之比等于匝數(shù)的反比可求得輸出電流,即求出ab中的電流.

解答 解:由E=BLv可知,產(chǎn)生的電動勢E=0.5B$\sqrt{2}$sin(10πt),燈泡正常發(fā)光,則燈泡兩端電壓為5V,由變壓比等于匝數(shù)之比可得:U1=$\frac{1}{5}×5$=1V; 最大值為$\sqrt{2}$V,則可知0.5$\sqrt{2}$B=$\sqrt{2}$,解得:B=2T,故A錯誤,B正確;
C、交流電的角速度ω=10π,由ω=2πf可知,f=$\frac{10π}{2π}$=5Hz,故C正確;
D、燈泡中電流為I1=0.1A,則輸入電流I1=5I2=5×0.1=0.5A,故D錯誤.
故選:BC.

點評 本題考查變壓器原理以及導(dǎo)體切割磁感線的結(jié)合,要注意明確變壓器輸入電壓和輸出電壓之比等于匝數(shù)之比,電流之比等于匝數(shù)的反比.

練習(xí)冊系列答案
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(1)電源的內(nèi)電阻;
(2)當(dāng)電鍵S2閉合時流過電源的電流以及電解槽內(nèi)每秒產(chǎn)生的化學(xué)能.

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11.帶正電小球套在豎直放置的粗糙絕緣豎直桿上,放在正交的勻強電場和勻強磁場中,將小球由靜止釋放,如圖所示,其加速度,速度的變化情況是( 。
A.釋放瞬時加速度a最大,速度v=0
B.當(dāng)下滑速度v=$\frac{E}{B}$時,加速度最大,速度v也最大
C.球加速度不斷減小,速度不斷增大至最大值
D.球加速度先變大,后變小,速度不斷變大至最大值

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18.A、B、C三根完全相同的通電導(dǎo)體棒質(zhì)量均為m,B、C兩根平行放在粗糙的水平地面上,A放在B、C連線的中垂線上,截面如圖所示,ABC組成等邊三角形,三根導(dǎo)體棒都通有等大的電流,A中電流垂直紙面向外,B、C中的電流垂直紙面向里,三根導(dǎo)體棒均處于靜止?fàn)顟B(tài),下列說法正確的是( 。
A.B、C兩導(dǎo)線對地面的壓力為$\frac{1}{2}$mgB.B、C兩導(dǎo)線對地面的壓力為mg
C.地面對B導(dǎo)線的摩擦力大小為$\frac{\sqrt{3}}{6}$mgD.地面對B導(dǎo)線的摩擦力大小為$\frac{\sqrt{3}}{3}$mg

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8.一根長20cm的通電導(dǎo)線放在磁感應(yīng)強度為0.4T的勻強磁場中,導(dǎo)線與磁場方向垂直,若它受到的安培力為4×103N,則導(dǎo)線中的電流是多少?若將導(dǎo)線中的電流減小為0,則該處的磁感應(yīng)強度為多少?

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15.如圖所示,把兩個相同的電燈,分別接成甲乙兩種電路,甲電路總電壓為8V,乙電路總電壓為16V,調(diào)節(jié)變阻器使兩燈都正常發(fā)光.此時,兩電路消耗的總功率分別為P、P,則下列關(guān)系中正確的是(  )
A.P>PB.P<PC.P=PD.無法確定

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12.雜技演員表演“水流星”,在長為0.9m的細繩的一端,系一個與水的總質(zhì)量為m=0.5kg 的盛水容器,以繩的另一端為圓心,在豎直平面內(nèi)做圓周運動,如圖所示,若“水流星”通過最高點時的速率為3m/s,則下列說法正確的是(g=10m/s2)(  )
A.“水流星”通過最高點時,有水從容器中流出
B.“水流星”通過最高點時,繩的張力及容器底部受到的壓力均為零
C.“水流星”通過最高點時,處于完全失重狀態(tài),不受力的作用
D.“水流星”通過最高點時,繩子的拉力大小為5 N

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