矩形線圈abcd,長(zhǎng)ab=20 cm,寬bc=10 cm,匝數(shù)n=200,線圈回路總電阻R=5 Ω.整個(gè)線圈平面內(nèi)均有垂直于線圈平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)穿過.若勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖9-2-7所示,則( ).
圖9-2-7
A.線圈回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間均勻變化
B.線圈回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流為0.4 A
C.當(dāng)t=0.3 s時(shí),線圈的ab邊所受的安培力大小為0.016 N
D.在1 min內(nèi)線圈回路產(chǎn)生的焦耳熱為48 J
解析 由E=n=nS可知,由于線圈中磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率= T/s=0.5 T/s為常數(shù),則回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=nS=2 V,且恒定不變,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;回路中感應(yīng)電流的大小為I==0.4 A,選項(xiàng)B正確;當(dāng)t=0.3 s時(shí),磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2 T,則安培力為F=nBIl=200×0.2×0.4×0.2 N=3.2 N,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;1 min內(nèi)線圈回路產(chǎn)生的焦耳熱為Q=I2Rt=0.42×5×60 J=48 J,選項(xiàng)D正確.
答案 BD
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