Question

4．如图所示，两个线圈套在同一铁芯上，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
• 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

Answer 1

分析 根据楞次定律判断${t}_{1}^{\;}$时刻ab边中的电流方向；根据法拉第电磁感应定律和欧姆定律分析判断${t}_{1}^{\;}$、${t}_{3}^{\;}$时刻感应电流大小；结合楞次定律判断副线圈e、f两点的电势高低；

解答 解：A、${t}_{1}^{\;}$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$E=n\frac{△Φ}{△t}$=$n\frac{△B}{△t}S$，${t}_{1}^{\;}$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，${e}_{1}^{\;}＜{e}_{3}^{\;}$，根据欧姆定律$i=\frac{e}{R}$，知${i}_{1}^{\;}＜{i}_{3}^{\;}$，故B正确；
C、${t}_{2}^{\;}$～${t}_{4}^{\;}$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，故C错误；
D、${t}_{5}^{\;}$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

点评 本题主要考查楞次定律、法拉第电磁感应定律和欧姆定律等知识点，注意感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，感应电流的方向可以通过楞次定律判断．