Question

11．如圖甲所示，在豎直方向分布均勻的磁場中水平放置一個金屬圓環(huán)，圓環(huán)所圍面積為0.1m²，圓環(huán)電阻為0.2Ω，在第1s內感應電流I沿順時針方向（俯視），磁場的磁感應強度B隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示，其中4s～5s的時間段為直線，下列判斷正確的是（　　）

• A． 在0～2s時間段，感應電流先增大再減少
• B． 在2s～4s時間段，感應電流I沿順時針方向
• C． 在4s～5s時間段內，感應電流I沿順時針方向
• D． 在0～5時間段，圓環(huán)的最大發(fā)熱功率為5.0×10^-4W

Answer 1

分析 根據楞次定律判斷感應電流的方向，通過法拉第電磁感應定律求出感應電動勢的大小，結合閉合電路歐姆定律求出電流的大小

解答 解：A、根據閉合電路歐姆定律得，I=$\frac{E}{R}$=n$\frac{△B•S}{R△t}$，知磁感應強度的變化率越大，則電流越大，由圖示圖象可知，在0～2s時間段，磁感應強度的變化率不斷減小，則感應電流不斷減小，故A錯誤．
B、由題意可知，在第1s內感應電流I沿順時針方向，在第一秒內磁感應強度增大，在2～4s時間，磁場減小，磁場方向不變，由楞次定律可知，感應電流在2-4s內的方向與在第一秒內的方向相反，即：沿逆時針，故B錯誤．
C、由題意可知，在第1s內感應電流I沿順時針方向，在第一秒內磁感應強度增大，在4～5s時間，磁場增大，磁場方向反向，由楞次定律可知，感應電流在4-5s內的方向與在第一秒內的方向相反，即：沿逆時針，故C錯誤
D、在0～5s時間段，當電流最大時，發(fā)熱功率最大，則P=I²R=0.05²×0.2=5×10^-4W．故D正確．
故選：D．

點評 解決本題的關鍵會運用法拉第電磁感應定律求解電動勢的大小，會運用楞次定律判斷感應電流的方向．