题目内容
在如图(a)所示的虚线框内有匀强磁场,设图示磁场方向为正,磁感应强度随时间变化规律如图(b)所示.边长为l,电阻为R的正方形均匀线框abcd有一半处在磁场中,磁场方向垂直于线框平面,此时线框ab边的发热功率为P,则( )A.磁感应强度
B.线框中感应电流为
C.线框cd边的发热功率为P
D.a端电势高于b端电势
【答案】分析:由图b看出,在每个周期内磁感应强度随时间均匀增大,B的变化率相等,线圈产生大小恒定的感应电流,由功率公式P=I2R求出感应电流的大小,由闭合电路欧姆定律求出线圈中产生的感应电动势,再由法拉第定律求B.由楞次定律判断线圈中感应电流的方向,判断电势高低.
解答:解:A、B由图b看出,在每个周期内磁感应强度随时间均匀增大,线圈产生大小恒定的感应电流,设感应电流的大小为I,则有
对ab边,P=I2?,得I=2
由闭合电路欧姆定律得,感应电动势为 E=IR=2
根据法拉第电磁感应定律得:E==?
由图b知,=
联立以上三式得:B= 故A错误,B正确.
C、正方形四边的电阻相等,电流相等,则发热功率相等,都为P,故C正确.
D、由楞次定律判断得知,线圈中感应电流方向沿顺时针,则a端电势高于b端电势.故D正确.
故选BCD
点评:本题是法拉第电磁感应定律、欧姆定律、功率和楞次定律的综合应用,感应电动势与电路知识与电磁感应联系的纽带,计算时要注意运用线圈的有效面积,即处于磁场中的面积.
解答:解:A、B由图b看出,在每个周期内磁感应强度随时间均匀增大,线圈产生大小恒定的感应电流,设感应电流的大小为I,则有
对ab边,P=I2?,得I=2
由闭合电路欧姆定律得,感应电动势为 E=IR=2
根据法拉第电磁感应定律得:E==?
由图b知,=
联立以上三式得:B= 故A错误,B正确.
C、正方形四边的电阻相等,电流相等,则发热功率相等,都为P,故C正确.
D、由楞次定律判断得知,线圈中感应电流方向沿顺时针,则a端电势高于b端电势.故D正确.
故选BCD
点评:本题是法拉第电磁感应定律、欧姆定律、功率和楞次定律的综合应用,感应电动势与电路知识与电磁感应联系的纽带,计算时要注意运用线圈的有效面积,即处于磁场中的面积.
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