Question

13．如圖1所示，一個(gè)圓形線(xiàn)圈的匝數(shù)n=100，線(xiàn)圈面積S=200cm²，線(xiàn)圈的電阻r=1Ω，線(xiàn)圈外接一個(gè)阻值R=4Ω的電阻，把線(xiàn)圈放入一方向垂直線(xiàn)圈平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化規(guī)律如圖2所示．下列說(shuō)法中正確的是（　�。�

• A． 電阻R兩端的電壓保持不變
• B． 初始時(shí)刻穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量為0.4Wb
• C． 線(xiàn)圈電阻r消耗的功率為4×10^-4W
• D． 前4s內(nèi)通過(guò)R的電荷量為4×10^-4C

Answer 1

分析 線(xiàn)圈平面垂直處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度隨著時(shí)間均勻變化時(shí)，線(xiàn)圈中的磁通量發(fā)生變化，從而導(dǎo)致出現(xiàn)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，產(chǎn)生感應(yīng)電流．由楞次定律可確定感應(yīng)電流方向，由法拉第電磁感應(yīng)定律可求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小，運(yùn)用功率與電量的表達(dá)式，從而即可求解．

解答 解：A、根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，可知，磁通量的變化率恒定，所以電動(dòng)勢(shì)恒定，則電阻兩端的電壓恒定，故A正確．
B、初始時(shí)刻穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量為∅=BS=0.2×200×10^-4=0.004Wb，故B錯(cuò)誤；
C、由法拉第電磁感應(yīng)定律：E=N$\frac{△∅}{△t}$=$\frac{△B•S}{△t}$N=100×$\frac{0.4-0.2}{4}$×0.02V=0.1V，
由閉合電路歐姆定律，可知電路中的電流為I=$\frac{E}{R+r}$=$\frac{0.1}{4+1}$A=0.02A，所以線(xiàn)圈電阻r消耗的功率P=I²R=0.02²×1W=4×10^-4W，故C正確；
D、前4s內(nèi)通過(guò)R的電荷量為：Q=It=0.02×4C=0.08C，故D錯(cuò)誤；
故選：AC．

點(diǎn)評(píng) 考查楞次定律來(lái)判定感應(yīng)電流方向，由法拉第電磁感應(yīng)定律來(lái)求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大�。�當(dāng)然本題還可求出電路的電流大小，及電阻消耗的功率．同時(shí)磁通量變化的線(xiàn)圈相當(dāng)于電源．