Question

如图甲所示，匝数n₁:n₂＝1:2的理想变压器原线圈与水平放置的间距l＝1m的光滑金属导轨相连，导轨电阻不计，处于竖直向下、磁感应强度为B＝1T的匀强磁场中，副线圈接阻值R＝2Ω的电阻，与导轨接触良好的电阻r＝1Ω、质量m＝0．02kg的导体棒在外力F的作用下运动，其速度随时间接图乙所示（正弦图线）规律变化，则（  ）

A．电压表的示数为3V

B．电路中的电流方向每秒钟改变5次

C．电阻R实际消耗的功率为0．125W

D．在0～0．05s的时间内外力F做功0．48J

Answer

D

【解析】

试题分析:由乙图知，电源的电动势为：，电动势的有效值为,设原线圈的电压为U，副线圈的电压为U2，原线圈的电流为I，副线圈的电流为I2，则对原线圈构成的回路由全电路欧姆定律有：，由变压器的工作原理可知、，对副线圈构成的电路，由欧姆定律有U2=I2R，由上各式可得U=1v，A错；交流电的频率为5HZ，每个周期内电流方向改变2次，故每秒钟内电流方向改变10次，B错；电阻R两端的电压，负线圈电流，原线圈电流为I=2A，所以电阻R实际消耗的功率P=U2I2=2W，C错；在时间内，电路此时的电热,由能量守恒得：，故=0．48J，D对。

考点:变压器的构造和原理、导体切割磁感线时产生的电动势。