Question

【题目】如图甲所示，阻值为r＝4 Ω的矩形金属线框与理想电流表、理想变压器的原线圈构成回路，标有“12 V 36 W”的字样的灯泡L与理想变压器的副线圈构成回路，灯泡L恰能正常发光，理想变压器原、副线圈的匝数之比为3∶1。矩形金属线框在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的电动势随时间变化的规律如图乙所示。则( )

A.理想变压器原线圈输入电压的瞬时值表达式为u＝40sin(100πt)V

B.理想电流表的示数为1 A

C.t＝0.01 s时，矩形金属线框平面与磁场方向平行

D.灯泡L与理想变压器的副线圈构成的回路中的电流方向每秒改变100次

Answer 1

【答案】BD

【解析】由于灯泡恰能正常发光，说明理想变压器的输出电压U2＝12 V，根据理想变压器电压与匝数的关系可得U1＝U2＝36 V，所以理想变压器输入电压的瞬时值表达式为u＝36sin(100πt)V，故A选项错误；根据理想变压器的电流与匝数的关系可得I1＝I2＝1 A，又电流表显示的是交变电流的有效值，则理想电流表的示数为1 A，故B选项正确；t＝0.01 s时，电动势的瞬时值为零，发电机的线圈平面与磁场方向垂直，故C错误；由于理想变压器不改变交流电的频率，根据图乙可知，灯泡L与理想变压器的副线圈构成的回路中的电流方向每秒改变100次，故D选项正确。