[题目]如图所示.一个理想变压器原线圈的匝数为 50 匝.副线圈的匝数为 100 匝.原线圈两端接在光滑的水平平行导轨上.导轨间距为 L=0.4m．导轨上垂直于导轨有一长度略大于导轨间距的导体棒.导轨与导体棒的电阻忽略不计.副线圈回路中电阻 R＝20Ω.图中交流电压表为理想电压表．导轨所在空间有垂直于导轨平面.磁感应强度大小为 1T 的匀强� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图所示，一个理想变压器原线圈的匝数为 50 匝，副线圈的匝数为 100 匝，原线圈两端接在光滑的水平平行导轨上，导轨间距为 L=0.4m．导轨上垂直于导轨有一长度略大于导轨间距的导体棒，导轨与导体棒的电阻忽略不计，副线圈回路中电阻 R＝20Ω，图中交流电压表为理想电压表．导轨所在空间有垂直于导轨平面、磁感应强度大小为 1T 的匀强磁场．导体棒在水平外力的作用下运动，其速度随时间变化的关系式为：v＝5sin10πt (m/s)，则下列说法正确的是( )

A. 水平外力为恒力

B. 电压表的示数为

C. R 的功率为 0.2W

D. 变压器铁芯中磁通量变化率的最大值为 0.04Wb/s

【答案】D

【解析】

金属棒的速度按正弦规律变化，则感应电动势不断变化，感应电流不断变化，导体棒受安培力不断变化，可知外力不断变化，选项A错误；导体棒切割磁感线产生的感应电动势：e=BLv=1×0.4×5sin10πt=2.0sin10πt（V），原线圈两端的电压有效值为：，解得：U2=2V，电压表示数为：2V，故B错误；电阻R的功率：，故C错误；原线圈最大电压：U1m=Em=2.0V，由法拉第电磁感应定律得：，则磁通量的最大变化率：，故D正确。

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(1)线圈切割磁感线时,感应电动势的大小Em;

(2)线圈切割磁感线时,bc 边所受安培力的大小F;

(3)外接电阻上电流的有效值I.

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（1）金属杆ab进入磁场时速度大小v，

（2）金属杆ab进入磁场后，金属杆cd对两根小柱的压力大小FN，

（3）金属杆ab从进入磁场后到碰上金属杆cd前的瞬间，一共产生了多少电能？

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A. B.

C. D.

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