Question

20．如圖所示，MN和PQ為處于同一水平面內(nèi)的兩根平行的光滑金屬導軌，導軌的電阻不計，垂直導軌放置一根電阻不變的金屬棒ab，金屬棒與導軌接觸良好．N、Q端接理想變壓器的原線圈，理想變壓器的輸出端有三組副線圈，分別接電阻元件R和小燈泡、電感元件L（電阻不為零）和小燈泡、電容元件C和小燈泡．在水平金屬導軌之間加磁感應強度方向豎直向下，大小隨時間均勻增加的勻強磁場，則下列判斷正確的是（　　）

• A． 若ab棒靜止，則a、b間沒有電流流過
• B． 在ab棒向左勻速運動過程中，三個燈泡都亮
• C． 在ab棒向左勻速運動過程中，燈泡1、2亮，3不亮
• D． 在ab棒向左勻加速運動過程中，三個燈泡都亮

Answer 1

分析 此題是變壓器問題，要根據(jù)變壓器只能改變交變電壓，分析副線圈中感應電動勢情況．在ab棒勻速運動過程中，ab棒產(chǎn)生恒定的感應電動勢，左邊原線圈中產(chǎn)生恒定的電流，形成恒定的磁場，穿過右側(cè)的三個副線圈的磁通量不變，沒有感應電動勢產(chǎn)生；若ab棒勻加速運動，原線圈中感應電流均勻增大，副線圈中產(chǎn)生恒定的感應電動勢．

解答 解：A、若ab棒靜止，由于磁感應強度隨時間均勻增加，原線圈中產(chǎn)生恒定的感應電動勢和感應電流，故A錯誤；
BC、在ab棒向左勻速運動的過程中，磁感應強度方向豎直向下，大小隨時間均勻增加的勻強磁場，根據(jù)E=BLv知：ab棒產(chǎn)生隨時間均勻增大的感應電動勢，左邊原線圈中產(chǎn)生隨時間均勻增大的電流，穿過右側(cè)的三個副線圈的磁通量均勻增大，則副線圈中產(chǎn)生恒定的感應電動勢和感應電流，所以I_R≠0、I_L≠0，由于電容器有隔直的特性I_C=0．故B錯誤，C正確．
D、若ab棒勻加速運動，則導體棒的速度為v=v₀+at，又磁感應強度大小隨時間均勻增加，即B=Kt，原線圈中感應電動勢為$E=BLv=KtL（{v}_{0}+at）=KL{v}_{0}t+KLa{t}^{2}$，所以副線圈中產(chǎn)生變化的感應電動勢，由于電容器有通交流的特性，I_C≠0，I_L≠0，I_R≠0，即三盞燈都亮，故D正確．
故選：CD．

點評 本題關鍵要掌握變壓器的原理，并抓住產(chǎn)生感應電流的條件和電感、電容的特性進行分析