Question

如图所示,50匝矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小的水平匀强磁场中,线框面积S=0.5 ,线框电阻不计,线框平面与磁感线垂直,以此时刻为计时起点,线框绕垂直于磁场的轴OO'以角速度ω=200 rad/s匀速转动,并与理想变压器原线圈相连,副线圈接入一只“220 V　60 W”灯泡,且灯泡正常发光,熔断器允许通过的最大电流为10 A,下列说法正确的是(　　)

A. 图示位置穿过线框的磁通量变化率不为零

B. 线框中交流电压的表达式为e=500sin 200t V

C. 变压器原、副线圈匝数之比为50∶11

D. 允许变压器输出的最大功率为5 000 W

Answer

D

【解析】

根据电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，变压器的输入功率和输出功率相等，逐项分析即可得出结论。

由图可知，此时线圈和磁场垂直，此时线框的磁通量最大，磁通量变化率为零，感应电动势为0，故A错误。矩形闭合导线框ABCD在磁场中转动，产生的交流电的最大值为：Em=nBSω=50××0.5×200=500V，线框中交流电压的表达式为e=500sin 200t V，选项B错误；由于最大值为有效值的倍，所以交流电的有效值为500V；由于电压与匝数成正比，所以变压器原、副线圈匝数之比为，故C错误。由于熔断器允许通过的最大电流为10A，所以允许变压器输出的最大功率为P=UI=500×10=5000W，故D正确。故选D。