如图所示,MN、PQ是两条在水平面内、平行放置的光滑金属导轨,导轨的右端接理想变压器的原线圈,变压器的副线圈与阻值为R的电阻组成闭合回路,变压器的原副线圈匝数之比n1∶n

◎ 题目

如图所示,MN、PQ是两条在水平面内、平行放置的光滑金属导轨,导轨的右端接理想变压器的原线圈,变压器的副线圈与阻值为R的电阻组成闭合回路,变压器的原副线圈匝数之比n1∶n2 =k,导轨宽度为L。质量为m的导体棒ab垂直MN、PQ放在导轨上,在水平外力作用下,从t=0时刻开始往复运动,其速度随时间变化的规律是v=vmsin(t),已知垂直轨道平面的匀强磁场的磁感应强度为B,导轨、导体棒、导线和线圈的电阻均不计,电流表为理想交流电表,导体棒始终在磁场中运动。则下列说法中正确的是
A.在t=时刻电流表的示数为
B.导体棒两端的最大电压为BLv-m
C.电阻R上消耗的功率为
D.从t=0至t=的时间内水平外力所做的功为T

◎ 答案

ABC

◎ 解析

导体棒ab在水平外力作用下,从t=0时刻开始往复运动,其速度随时间变化的规律是v=vmsin(t),产生的感应电动势为E=BLv=BLvmsin(t),为正弦交变电流,导体棒两端的最大电压为BLv-m,变压器原线圈输入电压有效值为U1=BLvm/,由变压公式可得副线圈输出电压有效值U2=BLvm/(k),输出功率为P=,电阻R上消耗的功率为,变压器原线圈电流,即任意时刻电流表的示数为,选项ABC正确;由能量守恒定律,从t=0至t=的时间内水平外力所做的功为W=PT/4+m=T+m,选项D错误。

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,MN、PQ是两条在水平面内、平行放置的光滑金属导轨,导轨的右端接理想变压器的原线圈,变压器的副线圈与阻值为R的电阻组成闭合回路,变压器的原副线圈匝数之比n1∶n…”主要考查了你对  【电磁感应现象中的切割类问题】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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