Question

18．如圖甲所示，一個圓形線圈的匝數(shù)n=100，線圈面積S=100cm²，線圈的電阻r=1Ω，線圈外接一個阻值R=4Ω的電阻，把線圈放入一方向垂直線圈平面向里的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度隨時間變化規(guī)律如圖乙所示．下列說法中正確的（　�。�

• A． 線圈中的感應(yīng)電流方向為逆時針方向
• B． 電阻R兩端的電壓隨時問均勻增大
• C． 前4s內(nèi)通過電阻R的電荷量為4×10^-2C
• D． 線圈電阻r消耗的功率為4×10^-2W

Answer 1

分析 線圈平面垂直處于勻強磁場中，當(dāng)磁感應(yīng)強度隨著時間均勻變化時，線圈中的磁通量發(fā)生變化，從而導(dǎo)致出現(xiàn)感應(yīng)電動勢，產(chǎn)生感應(yīng)電流．由楞次定律可確定感應(yīng)電流方向，由法拉第電磁感應(yīng)定律可求出感應(yīng)電動勢大小，運用功率與電量的表達式，從而即可求解．

解答 解：A、由圖可知，穿過線圈的磁通量變大，由楞次定律可得：線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電流逆時針，故A正確．
B、根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，可知，磁通量的變化率恒定，所以電動勢恒定，則電阻兩端的電壓恒定，故B錯誤；
CD、由法拉第電磁感應(yīng)定律：E=N$\frac{△∅}{△t}$=N$\frac{△B•S}{△t}$=100×$\frac{0.4-0.2}{4}$×0.01V=0.05V，
由閉合電路歐姆定律，可知電路中的電流為I=$\frac{E}{R+r}$=$\frac{0.05}{4+1}$A=0.01A，
前4s內(nèi)通過R的電荷量Q=It=0.01×4C=0.04C，
所以線圈電阻r消耗的功率P=I²R=0.01²×1W=1×10^-4W，故C正確，D錯誤；
故選：AC．

點評 考查楞次定律來判定感應(yīng)電流方向，由法拉第電磁感應(yīng)定律來求出感應(yīng)電動勢大�。�當(dāng)然本題還可求出電路的電流大小，及電阻消耗的功率．同時磁通量變化的線圈相當(dāng)于電源．