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点电势高于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,f点电势高于e点
【答案】B
【解析】解:A、 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,A不符合题意;
B、根据法拉第电磁感应定律E=n =n S, 时刻磁感应强度的变化率小于 时刻的磁感应强度变化率, < ,根据欧姆定律i= ,知 < ,B符合题意;
C、 ~ 时间内磁感应强度均匀变化,磁通量均匀变化,有恒定感应电流通过ab,通过ab边的电量不为0,副线圈磁通量不变,定值电阻中无电流,C不符合题意;
D、 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,D不符合题意;
故答案为:B
根据法拉第电磁感应定律, t 1 时刻磁感应强度的变化率小于 t 3 时刻的磁感应强度变化率 i 1 < i 3,根据楞次定律, t 1 时刻磁场方向向里且均匀增加,ab边中电流方向由a→b正方形线框中的感应电动势是恒定值,e点电势等于f点电势。