Question

5．如图甲所示，面积为0.1m²的10匝线圈EFG处在某磁场中，t=0时，磁场方面垂直于线圈平面向量，磁感应强度B随时间变化的规律如图乙所示，已知线圈与右侧电路接触良好，电路中的电阻R=4Ω，电容C=10μF，线圈EFG的电阻r=1Ω，其余部分电阻不计，当开关S闭合，电路稳定后，在t₁=0.1s至t₂=0.2s这段时间内（　　）

• A． 电容器所带的电荷量为1×10^-4C
• B． 通过R的电流是2.5A，方向从b到a
• C． 通过R的电流是2A，方向从a到b
• D． R消耗的电功率是20W

Answer 1

分析 由法拉第电磁感应定律求出感应电动势，由欧姆定律求出电路电流，求出电容器两端电压，由Q=CU求出电容器的电荷量，由楞次定律判断出感应电流的方向，由电功率公式求出电阻的电功率．

解答 解：B、在t₁=0.1s至t₂=0.2s这段时间内，由法拉第电磁感应定律得：E=n$\frac{△Φ}{△t}$=10×$\frac{1×0.1}{0.2-0.1}$=10V，
由欧姆定律可知，电路电流：I=$\frac{E}{R+r}$=$\frac{10}{4+1}$=2A，由楞次定律可知，感应电流沿顺时针方向，通过R的电流从a到b，故B错误，C正确；
A、电容器两端电压：U=U_R=IR=2×4=8V，电容器所带电荷量：Q=CU=10×10^-6×8=8×10^-5C，故A错误；
D、电阻R消耗的电功率：P=I²R=2²×4=16W，故D错误；
故选：C．

点评 解决本题的关键掌握法拉第电磁感应定律，以及会运用闭合电路欧姆定律计算感应电流的大小，并掌握电量 Q=CU公式．同时还要注意掌握当与电容器的并联时，则电容器放电电量与阻值成反比．