Question

如图所示，导体棒ab两个端点分别搭接在两个竖直放置、电阻不计、半径相等的金属圆环上，圆环通过电刷与导线c、d相接。c、d两个端点接在匝数比的理想变压器原线圈两端，变压器副线圈接一滑动变阻器，匀强磁场的磁感应强度为B，方向竖直向下，导体棒ab长为L（电阻不计），绕与ab平行的水平轴（也是两圆环的中心轴）OO′以角速度ω匀速转动；如果变阻器的阻值为R时，通过电流表的电流为I，则（    ）

A．变阻器上消耗的功率为

B．ab沿环转动过程中受到的最大安培力

C．取ab在环的最低端时t=0，则棒ab中感应电流的表达式是 

D．变压器原线圈两端的电压

Answer

B

【解析】

试题分析：理想变压器的电流与匝数成反比，所以由得，I2=10I，变阻器上消耗的功率为P=I22R=（10I）2R=100I2R，故A错误．ab在最低点时，ab棒与磁场垂直，此时的感应电动势最大，感应电流最大，最大值为I，此时的安培力也是最大的，最大安培力为F=BIL，故B正确．ab在最低点时，ab棒与磁场垂直，此时的感应电动势最大，感应电流最大，所以棒ab中感应电流的表达式应为i=Icosωt，故C错误．副线圈的电压为U=I2R=10IR，根据理想变压器的电压与匝数成正比可知，变压器原线圈两端的电压U1=100IR，故D错误．故选B。

考点：变压器；交流电

【名师点睛】本题主要考查变压器的知识，要能对变压器的最大值、有效值、瞬时值以及变压器变压原理、功率等问题彻底理解。