1.(2020浙江“山水联盟”返校考,9)如图所示,面积为0.02m2、内阻可忽略不计的100匝矩形线圈ABCD,绕垂直于磁场的轴OO'匀速转动,转速为50r/s,匀强磁场的磁感应强度为T。矩形线圈通过滑环与变压器(由绕在不闭合铁芯上的两组线圈构成)原线圈相连,所有接触电阻不计,副线圈接入一只标有“5V,1W”的小灯泡,小灯泡恰好正常发光,电流表的内阻不计。当线圈平面与磁场方向垂直时开始计时。下列说法不正确的是 ( )
A.图示位置穿过线圈的磁通量变化率为零
B.线圈每转动1s,线圈中的电流方向变化100次
C.原线圈中感应电动势的表达式为e=20sin(100πt)V
D.原、副线圈的匝数之比为4∶1,电流表的示数为0.5A
答案 D 图示中线圈处于中性面,磁通量最大,磁通量的变化率最小,等于零,所以A正确,不符合题意;由题意可知,转速为50r/s,则交流的周期为T==0.02s,交流在一个周期内方向要改变两次,1s内包括50个周期,所以线圈中的电流方向变化100次,所以B正确,不符合题意;由题意可知,线圈产生的感应电动势的最大值为Em=NBSω=20V,其中ω=2πn=100πrad/s,则原线圈中感应电动势的表达式为e=20sin(100πt)V,所以C正确,不符合题意;原线圈电动势的有效值为E=U1=20V,副线圈的电压为U2=5V,若变压器为理想变压器,则原、副线圈的匝数之比为==4,电流表的示数为I==0.05A,但题中变压器不是理想变压器,不满足相对应关系,所以D错误,符合题意。故选D。
