Question

1．如圖甲所示，電阻不計(jì)的“”形金屬框架abcd固定在傾角為θ的絕緣斜面上，空間有方向垂直于斜面的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化規(guī)律如圖乙所示．將一電阻為R的金屬棒PQ垂直于ab放置在框架上，構(gòu)成面積為S的矩形PbcQ，PQ與框架接觸良好且始終靜止，則（　�。�

• A． t₁時(shí)刻棒PQ中無感應(yīng)電流
• B． t₁時(shí)刻棒PQ不受安培力
• C． 在0～2t₁內(nèi)，通過棒PQ的電荷量為$\frac{{2{B_0}S}}{R}$
• D． 在0～2t₁內(nèi)，棒PQ所產(chǎn)生的焦耳熱為2$\frac{{B_0^2{S^2}}}{{R{t_1}}}$

Answer 1

分析 由圖看出，磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增大，穿過PQcb回路的磁通量均勻增加，回路中產(chǎn)生恒定電流，根據(jù)安培力公式分析安培力大小的變化情況；再由電量綜合表達(dá)式，q=$\frac{△Φ}{R}$，及歐姆定律I=$\frac{E}{R}$，與焦耳定律Q=I²Rt，即可求解．

解答 解：由圖看出，磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻變化，$\frac{△B}{△t}$一定，穿過MNcb回路的磁通量均勻變化，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得知，回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒定不變，感應(yīng)電流也恒定不變；
AB、在0-2t₁時(shí)間內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻變化，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流恒定，則t₁時(shí)刻棒PQ中有感應(yīng)電流，但B=0，PQ不受安培力，故A錯(cuò)誤，B正確；
C、在0～2t₁內(nèi)，穿過線圈的磁通量變化為2B₀S，則通過棒PQ的電荷量為 q=$\frac{△Φ}{R}$=$\frac{2{B}_{0}S}{R}$，故C正確；
D、根據(jù)歐姆定律，則產(chǎn)生的感應(yīng)電流I=$\frac{E}{R}$=$\frac{{B}_{0}S}{{t}_{1}R}$，再由焦耳定律得Q=I²R•2t₂=2$\frac{{B_0^2{S^2}}}{{R{t_1}}}$，故D正確；
故選：BCD

點(diǎn)評(píng) 該題考查法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用．該題是要弄清安培力的方向及電流大小隨B的方向的變化發(fā)生了變化．掌握求解電量與熱量的方法，注意電量的綜合表達(dá)式的應(yīng)用，及焦耳定律的運(yùn)用．