Question

18．如圖甲所示，一個(gè)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(gè)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(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化規(guī)律如圖乙所示．下列說(shuō)法中正確的（　�。�

• A． 線圈中的感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?/td>
• B． 電阻R兩端的電壓隨時(shí)問(wèn)均勻增大
• C． 前4s內(nèi)通過(guò)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(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度隨著時(shí)間均勻變化時(shí)，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(dòng)勢(shì)，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(dòng)勢(shì)大小，運(yùn)用功率與電量的表達(dá)式，從而即可求解．

解答 解：A、由圖可知，穿過(guò)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(shí)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(dòng)勢(shì)恒定，則電阻兩端的電壓恒定，故B錯(cuò)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(guò)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(cuò)誤；
故選：AC．

點(diǎn)評(píng) 考查楞次定律來(lái)判定感應(yīng)電流方向，由法拉第電磁感應(yīng)定律來(lái)求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)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(shí)磁通量變化的線圈相當(dāng)于電源．