Question

（2013?泸州一模）如图所示，一平行金属导轨水平放置，导轨间距l=0.5m，在AB、CD间有一匀强磁场，磁感应强度B=0.2T，导轨右端连一理想电流表后接理想变压器，变压器匝数之比n₁：n₂=2：1．一导体杆与两导轨良好接触，并在外力作用下在ABCD区域内做往复运动，其运动情况与弹簧振子做简谐运动的情况相同，图中O位置对应于弹簧振子的平衡位置，导体杆经过O处时速度v=10m/s．R₁、R₂为定值电阻，R为滑动变阻器，已知R₁=1Ω．若两导轨和杆的电阻不计，则下列说法中正确的是（　　）

A．电阻R₁消耗的功率为0.5W

B．当滑动触头P向下滑动时，电流表示数变小

C．当滑动触头P向下滑动时，电压表示数变大

D．当滑动触头P向下滑动时，外力做功的功率变大

Answer 1

分析：棒产生的是交流电，电流表显示的是有效值，根据电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，结合功率公式逐项分析即可．

解答：解：A、棒产生的是交流电，最大值是E_m=Blv=0.2×0.5×10V=1V，R₁两端电压最大值为Um′=

n2

n1

 U_m=0.5V，有效值为U=

2

4

V，功率为P=

U2

R1

=

1

8

W，故A错误
B、当滑动触头P向下滑动时，R减小，副线圈电流增加，根据输出功率等于输入功率得，原线圈电流也会增加，故电流表示数变大，故B错误
C、电压表示数为

R

R+R2

U，当R减小时，R₂和U不变的情况下，示数减小，故C错误
D、当滑动触头P向下滑动时，R减小，副线圈电流增加，副线圈消耗功率变大，根据能量守恒，外力做功的功率变大，故D正确
故选：D

点评：一导体杆与两导轨良好接触，并在外力作用下在ABCD区域内做往复运动，其运动情况与弹簧振子做简谐运动的情况相同，产生正弦交流电，交流电的产生和变压器的原理，结合功率等知识点，难度较大．