题目内容
【题目】如图所示,两个线圈套在同一个铁芯上,线圈的绕向如图甲所示.左线圈连着正方形线框abcd,线框所在区域存在变化的磁场,取垂直纸面向里为正,磁感应强度随时间变化如图乙所示,不计线框以外的感生电场.右侧线圈连接一定值电阻R,下列说法中正确的是( )
A. t1时刻ab边中电流方向由a→b,e点势高于f点
B. 设t1、t3时刻ab边中电流大小分别为i1、i3,则有i1<i3,e点与f点电势相等
C. t2~t4时间内通过ab边电量为0,定值电阻R中无电流
D. t5时刻ab边中电流方向由a→b,e点电势高于f点
【答案】BD
【解析】
根据“两个线圈套在同一个铁芯上”、“磁感应强度随时间变化如图乙所示”“t1时刻ab边中电流方向” 等可知,本题考查变压器的原理、法拉第电磁感应定律和楞次定律,根据法拉第电磁感应定律和楞次定律的规律和图像中B-t图像斜率的变化,分析求解。
A.t1时刻磁场方向向里且均匀增加, 根据楞次定律,线框中感应电流沿逆时针方向,ab边中电流方向由a→b,根据法拉第电磁感应定律知,正方形线框中的感应电动势是恒定值,原线圈中电流值恒定,副线圈中不产生感应电动势,e点电势等于f点电势,故A错误;
B.根据法拉第电磁感应定律,t1时刻磁感应强度的变化率小于t3时刻的磁感应强度变化率,e1<e3,根据欧姆定律i=e/R,知i1<i3;副线圈磁通量不变,定值电阻R中无电流,e点与f点电势相等,故B正确;
C.t2t4时间内磁感应强度均匀变化,磁通量均匀变化,感应电动势恒定,有恒定感应电流通过ab,通过ab的电量为q=It,不等于0。副线圈磁通量不变,定值电阻R中无电流。故C错误;
D. t5时刻磁场方向垂直纸面向外,磁场变小,磁通量减小,根据楞次定律得感应电流逆时针,ab边中电流方向a→b,磁感应强度的变化率增大,感应电流大小变大,穿过原副线圈的磁通量增大,根据楞次定律,副线圈中感应电动势上正下负,因此e点电势高于f点。故D正确;
故选:BD。