Question

【題目】如圖所示，光滑平行金屬導軌MN，PQ處在垂直導軌平面向下、磁感應強度大小為0.5T的勻強磁場中，導軌間距為0.5m。金屬棒ab垂直放置在導軌上，且在MP、NQ間往復運動，速度隨時間按正弦規律變化。理想變壓器的原線圈與兩導軌相連，副線圈上接有理想電流表和照明燈泡(額定電壓為3V)。已知燈泡正常發光，電流表示數為0.5A，理想變壓器原副線圈的匝數比為1：2，不計導軌和金屬棒的電阻，則下列說法正確的是（　　）

A.金屬棒ab產生的是鋸齒形交變電壓

B.金屬棒ab單位時間內產生的電能為3J

C.金屬棒的最大速度為3m/s

D.金屬棒的最大速度為6m/s

Answer 1

【答案】D

【解析】

A．金屬棒在MP、NQ間往復運動，速度隨時間按正弦規律變化，則產生的交變電流為正弦式交變電流，故A錯誤；

B．金屬棒單位時間產生的電能等于副線圈消耗的電能為

故B錯誤；

CD．副線圈兩端電壓為3V，由理想變壓器原副線圈兩端的電壓比等于匝數比，知原線圈兩端電壓為1.5V，金屬棒ab產生的電動勢最大值為，由法拉第電磁感應定律得

故C錯誤，D正確。

故選D。