Question

16．如圖所示，n匝矩形閉合導(dǎo)線框ABCD處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框面積為S，電阻不計(jì)．線框繞垂直于磁場(chǎng)的軸OO′以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，并與理想變壓器原線圈相連，變壓器副線圈接入一只額定電壓為的U的燈泡，燈泡正常發(fā)光．從線圈通過中性面開始計(jì)時(shí)，下列說法正確的是（　�。�

• A． 圖示位置穿過線框的磁通量變化率最大
• B． 燈泡中的電流方向每秒改變$\frac{ω}{2π}$次
• C． 線框中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為e=nBSωsinωt
• D． 變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為$\frac{nBSω}{U}$

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、圖示位置線框位于中性面，穿過線框的磁通量最大，磁通量的變化率為0，故A錯(cuò)誤；
B、交流電的周期$T=\frac{2π}{ω}$，1s內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)$\frac{1}{T}=\frac{ω}{2π}$，1個(gè)周期電流方向改變2次，所以燈泡中電流方向每秒改變$\frac{ω}{2π}×2=\frac{ω}{π}$，故B錯(cuò)誤；
C、線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的峰值${E}_{m}^{\;}=nBSω$，線框是從中性面開始計(jì)時(shí)，所以線框中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為e=nBSωsinωt，故C正確；
D、原線圈電壓的有效值${U}_{1}^{\;}=\frac{nBSω}{\sqrt{2}}$，副線圈電壓的有效值${U}_{2}^{\;}=U$，所以原副線圈的匝數(shù)比為$\frac{nBSω}{\sqrt{2}U}$，故D錯(cuò)誤；
故選：C

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，本題即可得到解決