Question

11．如图甲所示，在竖直方向分布均匀的磁场中水平放置一个金属圆环，圆环所围面积为0.1m²，圆环电阻为0.2Ω，在第1s内感应电流I沿顺时针方向（俯视），磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示，其中4s～5s的时间段为直线，下列判断正确的是（　　）

• A． 在0～2s时间段，感应电流先增大再减少
• B． 在2s～4s时间段，感应电流I沿顺时针方向
• C． 在4s～5s时间段内，感应电流I沿顺时针方向
• D． 在0～5时间段，圆环的最大发热功率为5.0×10^-4W

Answer 1

分析 根据楞次定律判断感应电流的方向，通过法拉第电磁感应定律求出感应电动势的大小，结合闭合电路欧姆定律求出电流的大小

解答 解：A、根据闭合电路欧姆定律得，I=$\frac{E}{R}$=n$\frac{△B•S}{R△t}$，知磁感应强度的变化率越大，则电流越大，由图示图象可知，在0～2s时间段，磁感应强度的变化率不断减小，则感应电流不断减小，故A错误．
B、由题意可知，在第1s内感应电流I沿顺时针方向，在第一秒内磁感应强度增大，在2～4s时间，磁场减小，磁场方向不变，由楞次定律可知，感应电流在2-4s内的方向与在第一秒内的方向相反，即：沿逆时针，故B错误．
C、由题意可知，在第1s内感应电流I沿顺时针方向，在第一秒内磁感应强度增大，在4～5s时间，磁场增大，磁场方向反向，由楞次定律可知，感应电流在4-5s内的方向与在第一秒内的方向相反，即：沿逆时针，故C错误
D、在0～5s时间段，当电流最大时，发热功率最大，则P=I²R=0.05²×0.2=5×10^-4W．故D正确．
故选：D．

点评 解决本题的关键会运用法拉第电磁感应定律求解电动势的大小，会运用楞次定律判断感应电流的方向．