问题 多选题

如图所示,一理想变压器的两个线圈AB和CD的匝数比为n1:n2=1:2,CD两端连接如图所示的电路,其中定值电阻R=2Ω,L为标有“2V、2W”的小灯泡.AB两端用导线和两平行金属导轨连接,两导轨处在同一水平面内,导轨宽度为d=lm,并存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度B=0.2T,在导轨上垂直导轨方向放一金属杆EF,金属杆在外力作用下沿平行于导轨方向做周期为T的往复运动,以水平向右为正万向,金属杆运动的速度时间关系为一正弦曲线,如图所示.除L和R外,不计一切电阻,则(  )

A.小灯泡L不能正常发光

B.流过小灯泡的电流是正弦式交变电流

C.线圈CD两端的电压有效值为

2
V

D.当金属杆运动周期T变大时,线圈CD两端的电压有效值不变

答案

A、金属杆运动的速度时间关系为一正弦曲线,金属杆速度的变化规律为v=10

2
sin
T
t(m/s),

根据切割产生的感应电动势公式得U1=BLv=2

2
sin
T
t V,

电压的峰值为Um=2

2
V,则有效值为U=
2
2
2
=2V,

理想变压器的两个线圈AB和CD的匝数比为n1:n2=1:2,根据原副线圈的匝数比得出电压之比得线圈CD两端的电压有效值为U2=4V,

其中定值电阻R=2Ω,L为标有“2V、2W”的小灯泡,根据R=

U2
P
得小灯泡的电阻是2Ω,

根据欧姆定律得:小灯泡两端的电压U=

4
2+2
×2=2V,所以小灯泡L能正常发光,故A错误,C错误;

B、金属杆运动的速度时间关系为一正弦曲线,金属杆速度的变化规律为v=10

2
sin
T
t(m/s),

金属杆切割磁感线产生的感应电流是正弦式交变电流,所以流过小灯泡的电流是正弦式交变电流,故B正确;

D、当金属杆运动周期T变大时,感应电动势的最大值不变,原线圈电压有效值不变,线圈CD两端的电压有效值不变,故D正确;

故选:BD.

单项选择题 案例分析题
单项选择题