Question

【題目】如圖所示，矩形線圈與理想變壓器原線圈組成閉合電路，線圈在有界勻強磁場中繞垂直于磁場的邊勻速轉動，磁場只分布在邊的左側，磁感應強度大小為，線圈面積為，轉動角速度為，匝數為，線圈電阻不計，下列說法正確的是（ ）

A. 將原線圈抽頭向下滑動時，燈泡變暗

B. 線圈轉動過程中，線圈最大磁通量為

C. 圖示位置時，矩形線圈中磁通量的變化率最大

D. 若線圈轉動的角速度變為，則變壓器原線圈電壓的有效值為

Answer 1

【答案】D

【解析】

變壓器原線圈匝數發生變化時，據原副線圈的電壓關系可得副線圈兩端電壓的變化，從而分析燈泡亮度的變化。據磁通量概念可知線圈的最大磁通量。線圈在中性面時，線圈中磁通量的變化率為零；線圈在垂直中性面位置時，線圈中磁通量的變化率最大。據線圈的面積、磁場的磁感應強度、線圈轉動的角速度可得線圈中產生感應電動勢的最大值，由交流電有效值的規定可得變壓器原線圈電壓的有效值。

A：將原線圈抽頭向下滑動時，原線圈匝數減少，據可得，變壓器的輸出電壓增大，燈泡會變亮。故A項錯誤。

B：據磁通量概念可知，線圈轉動過程中，線圈的最大磁通量為BS。故B項錯誤。

C：圖示位置時，線圈處于中性面，矩形線圈中磁通量的變化率為零。故C項錯誤。

D：若線圈轉動的角速度變為，則線圈中產生感應電動勢的最大值。線圈產生的電流半個周期是正弦交流電，半個周期沒有電流；據交流電有效值的規定可得，解得：。變壓器原線圈電壓的有效值。故D項正確。