精英家教網(wǎng)如圖所示，兩平行光滑金屬導軌處于水平面內(nèi)，相距d=0.50m，磁感應強度B=1.0T的勻強磁場垂直于導軌平面豎直向下，金屬棒ab垂直于導軌放置，并與導軌始終保持良好接觸．導軌的右端用導線與一理想變壓器的原線圈相連，變壓器的副線圈兩端接有一個“10V 2.0W”的小燈泡L．現(xiàn)用外力使金屬棒ab沿導軌左右運動，金屬棒ab速度的變化規(guī)律為v=10sin50πt（m/s），此時小燈泡恰好正常發(fā)光．不計導軌、導線及金屬棒的電阻，下列說法正確的是（　�。�
A、變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為1：2B、變壓器副線圈中電流的最大值為0.20AC、變壓器原線圈中電流的最大值為0.80AD、金屬棒所受的最大安培力為0.40N
分析：根據(jù)切割產(chǎn)生的感應電動勢公式求出交變電壓的峰值，從而得出有效值，根據(jù)原副線圈的電壓之比得出匝數(shù)之比．根據(jù)電流的有效值得出電流的最大值．根據(jù)安培力大小公式求出最大安培力的大�。�
解答：解：A、原線圈產(chǎn)生的電壓U1=Bdv=1×0.5×10sin50πt=5sin50πt，電壓的峰值為5V，則有效值為2.5
2
V．副線圈的電壓為10V，則原副線圈的匝數(shù)之比為n1：n2=2.5
2
：10=
2
：4．故A錯誤．
B、副線圈電流的有效值I=
P
U2
=0.2A，則最大值為0.2
2
A．故B錯誤．
C、根據(jù)
Im1
Im2
=
n2
n1
得，原線圈中電流的最大值Im1=Im2
n2
n1
=0.2
2
×
4
2
A=0.8A．故C正確．
D、金屬棒所受的最大安培力Fm=BImd=1×0.8×0.5N=0.4N．故D正確．
故選：CD．
點評：解決本題的關鍵知道原副線圈電壓、電流關系與線圈匝數(shù)關系，以及知道正弦式交流電峰值與有效值的關系．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，兩平行光滑導軌相距為L=20cm，金屬棒MN的質(zhì)量為m=10g，電阻R=8Ω，勻強磁場的磁感應強度B=0.8T，方向豎直向下，電源電動勢E=10V，內(nèi)阻r=1Ω，當開關S閉合時，MN恰好平衡．
求變阻器R1的取值為多少？設θ=45°，g取10m/s2．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?普陀區(qū)一模）如圖所示，兩平行光滑的金屬導軌MN、PQ固定在水平面上，相距為L，處于豎直向下的磁場中，整個磁場由n個寬度皆為x0的條形勻強磁場區(qū)域1、2…n組成，從左向右依次排列，磁感應強度的大小分別為B、2B、3B…nB，兩導軌左端MP間接入電阻R，一質(zhì)量為m的金屬棒ab垂直于MN、PQ放在水平導軌上，與導軌電接觸良好，不計導軌和金屬棒的電阻．

（1）對金屬棒ab施加水平向右的力，使其從圖示位置開始運動并穿過n個磁場區(qū)，求棒穿越磁場區(qū)1的過程中通過電阻R的電量q．
（2）對金屬棒ab施加水平向右的拉力，讓它從圖示位置由靜止開始做勻加速運動，當棒進入磁場區(qū)1時開始做勻速運動，速度的大小為v．此后在不同的磁場區(qū)施加不同的拉力，使棒保持做勻速運動穿過整個磁場區(qū)．取棒在磁場1區(qū)左邊界為x=0，作出棒ab所受拉力F隨位移x變化的圖象．
（3）求第（2）中棒通過第i（1≤i≤n）磁場區(qū)時的水平拉力Fi和棒在穿過整個磁場區(qū)過程中回路產(chǎn)生的電熱Q．
（用x0、B、L、m、R、n表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，兩平行光滑金屬導軌MN、PQ被固定在同一水平面內(nèi)，間距為L，電阻不計．導軌的M、P兩端用導線連接一定值電阻，阻值為R，在PM的右側(cè)0到2x0區(qū)域里有方向豎直向下的磁場，其磁感應強度B隨坐標x的變化規(guī)律為B=kx（k為正常數(shù)）．一直導體棒ab長度為L，電阻為R，其兩端放在導軌上且靜止在x=x0處，現(xiàn)對導體棒持續(xù)施加一作用力F（圖中未畫出）使導體棒從靜止開始做沿x正方向加速度為a的勻加速運動，求：（用L、k、R、x0、a表示）：
（1）導體棒在磁場中運動到2x0時導體棒上所消耗的電功率
（2）導體棒離開磁場瞬間導體棒的加速度a'的大小
（3）導體棒從x0運動到2x0過程中通過電阻R的電量．

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