题目内容

将一个半径为10cm的100匝圆形金属线框置于匀强磁场中,线框平面与磁场方向垂直,线框总电阻为3.14Ω,磁感应强度B随时间t的变化关系如图所示.则线框中感应电流的有效值为( )
A.×10-2A
B.2×10-2A
C.2×10-2A
D.×10-2A
【答案】分析:解本题的关键是根据所磁感应强度B随时间t的变化关系图,利用法拉第电磁感应定律求出线框中电压随时间的变化情况,然后根据电流热效应可以求出感应电流的有效值;在求电压时注意所给图象的斜率物理意义.
解答:解:由图可知,磁场是周期性变化的,因此产生电压也是周期性变化的.法拉第电磁感应定律E=N=有:
0~1秒产生电压为:U1=100×π×0.12×=4π×10-2V
1~3秒产生电压为:U2=100×π×0.12×=2π×10-2V
由图可知,磁场的变化周期为3s,所以产生的感应电流周期也为3s
根据电流的热效应在一个周期内,
可得交流电的电压有效值:U=
则交流电的电流的有效值:I===2×10-2A
故选:B
点评:本题是关于法拉第电磁感应定律和交流电有效值的综合题.要正确应用法拉第电磁感应定律定律,尤其是理解的含义,平时加强规律的综合应用.
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