题目内容

4.如图甲所示,一个圆形线圈匝数n=50匝、面积S1=0.5m2、电阻r=1Ω.有一个R=2Ω的电阻,将其两端E、F分别与图甲中的圆形线圈相连接,F端接地.在线圈中存在面积S2=0.4m2的垂直线圈平面向外的匀强磁场区域,磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示,则下列说法正确的是(  )
A.圆形线圈中产生的感应电动势E=3V
B.在0~4s时间内通过电阻的电荷量g=6C
C.设F端电势为零,则E端的电势φE=2V
D.在0~4s时间内电阻R上产生的焦耳热Q=8J

分析 由法拉第电磁感应定律可以求出感应电动势;
由欧姆定律求出电流,由电流定义式求出电荷量;
由楞次定律可以判断出感应电流方向,然后判断电势高低;
由焦耳定律可以求出焦耳热.

解答 解:A、线圈产生的电动势:E=n$\frac{△∅}{△t}$=n$\frac{△B}{△t}$S=50×$\frac{0.6}{4}$×0.4=3V,故A正确;
B、电流为:I=$\frac{E}{R+r}$=$\frac{3}{2+1}$=1A,通过电阻R的电荷量为:q=It=1×4=4C,故B错误;
C、由楞次定律可知,电流沿顺时针方向,F点电势高,E点电势低,UR=IR=1×2=2V,UR=φF-φE,φE=-2V,故C错误;
D、在0~4s时间内电阻R上产生的焦耳热为:Q=I2Rt=12×2×4=8J,故D正确.
故选:AD.

点评 本题考查了求电动势、电荷量、电势、焦耳热等,应用法拉第电磁感应定律、欧姆定律、电流定义式、焦耳定律即可正确解题.

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