Question

16．如圖為所示，交流發(fā)電機(jī)通過(guò)理想變壓器為負(fù)載電阻R供電，發(fā)電機(jī)線圈的面積為0.5㎡、匝數(shù)為100，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.2T，變壓器原副線圈匝數(shù)比為10：1，負(fù)載電阻R的阻值為5Ω，其他電阻均忽略不計(jì)，若發(fā)電機(jī)的線圈以20rad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則（　�。�

• A． 變壓器原線圈兩端的電壓為200V
• B． 電阻R的電流為2A
• C． 線圈在圖示位置時(shí)原線圈兩端的電壓為零，穿過(guò)線圈的磁通量最大
• D． 若將R的阻值變?yōu)?0Ω，則變壓器原線圈中通過(guò)的電流減小

Answer 1

分析 根據(jù)${E}_{m}^{\;}=nBSω$，求交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值；
求出原線圈電壓的有效值，根據(jù)變壓比規(guī)律求出副線圈兩端的電壓，由歐姆定律求副線圈的電流，根據(jù)變流比規(guī)律求出交流電流表的示數(shù)；
線圈平面與磁感線平行時(shí)，磁通量為0，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大；電阻R阻值變化，副線圈電流變化，根據(jù)電流與匝數(shù)成反比分析原線圈電流變化．

解答 解：A、線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值${E}_{m}^{\;}=nBSω=100×0.2×0.5×20$=200V，變壓器原線圈兩端的電壓為${U}_{1}^{\;}=\frac{200}{\sqrt{2}}=100\sqrt{2}V$，故A錯(cuò)誤；
B、根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比，得副線圈兩端的電壓為${U}_{2}^{\;}=\frac{1}{10}×100\sqrt{2}=10\sqrt{2}V$，電阻R的電流為${I}_{2}^{\;}=\frac{{U}_{2}^{\;}}{R}=\frac{10\sqrt{2}}{5}A=2\sqrt{2}A$，故B錯(cuò)誤；
C、線圈在圖示位置時(shí)原線圈兩端的電壓最大，穿過(guò)線圈的磁通量為0，故C錯(cuò)誤；
D、若將R的阻值變?yōu)?0Ω，副線圈電阻變大，副線圈電流減小，根據(jù)電流與匝數(shù)成反比，匝數(shù)比不變，則變壓器原線圈中通過(guò)的電流減小，故D正確；
故選：D

點(diǎn)評(píng) 掌握住理想變壓器的電壓、電流及功率之間的關(guān)系，掌握感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值的求法，理解有效值與最大值的關(guān)系．