Question

2．如圖所示，一個(gè)100匝的矩形線圈abcd放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=$\frac{\sqrt{2}}{16π}$ T的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)只分布在bc邊的左側(cè)，線圈的邊ab=0.2m，ad=0.4m，各邊電阻均不計(jì)，現(xiàn)線圈以bc為軸、以ω=100π rad/s的角速度旋轉(zhuǎn)，圖中ad邊正垂直于紙面向外轉(zhuǎn)動(dòng)．線圈與一理想變壓器原線圈相連，滑動(dòng)觸頭P的移動(dòng)可改變其匝數(shù)，當(dāng)P接e時(shí)，原、副線圈的匝數(shù)比為5：1，f為原線圈的中點(diǎn)，副線圈接有電容器C和燈泡L，已知在移動(dòng)P的過程中，燈泡不會(huì)燒壞．則下列說法正確的是（　�。�

• A． 該線圈產(chǎn)生的交流電壓的有效值為50V
• B． 當(dāng)P接e時(shí)，燈泡兩端的電壓為5$\sqrt{2}$V
• C． P接f時(shí)燈泡消耗的功率比P接e時(shí)的大
• D． P固定在e點(diǎn)，線圈轉(zhuǎn)速一直增大時(shí)，燈泡會(huì)越來越亮

Answer 1

分析 由交流電的規(guī)律可求得最大值及有效值；再根據(jù)變壓器原理及電容的作用明確輸出電壓；根據(jù)變壓比可得出燈泡兩端的電壓及功率變化．

解答 解：A、線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為E_m=nBSω=50$\sqrt{2}$ V，由于磁場(chǎng)有邊界，線圈只有半個(gè)周期在磁場(chǎng)中，得交流電壓的有效值U=25$\sqrt{2}$ V，所以A錯(cuò)誤；
B、由$\frac{U}{U'}$=$\frac{5}{1}$及電容器對(duì)交變電流的阻礙作用可知燈泡兩端的電壓應(yīng)小于5$\sqrt{2}$V，B錯(cuò)誤；
C、P接f時(shí)，副線圈電壓增大，輸出電壓增大；故燈泡消耗的功率比P接e時(shí)大，C正確；
D、線圈轉(zhuǎn)速增大，交流電的電動(dòng)勢(shì)值增大，而由于頻率變大，電容器對(duì)交流電的阻礙作用變小，燈泡會(huì)變亮，D正確．
故選：CD

點(diǎn)評(píng) 本題考查交流電的產(chǎn)生、變壓器原理及電容的阻礙作用，要注意將所學(xué)知識(shí)綜合應(yīng)用．