Question

【題目】圖甲為興趣小組制作的無線充電裝置中受電線圈示意圖，已知線圈匝數(shù)n＝100匝、電阻r＝ 1Ω、橫截面積S＝1.5×10－3m2，外接電阻R＝7Ω.線圈處在平行于線圈軸線的磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化如圖乙所示，設(shè)磁場(chǎng)的正方向水平向左，則(　　)

A. 在t＝0.005s時(shí)通過電阻R的電流大小為0

B. 在t＝0.005s時(shí)通過電阻R的電流方向由a流向b

C. 在0～0.01s內(nèi)通過電阻R的電荷量q＝1.5×10－3 C

D. 在0.02～0.03s內(nèi)電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為Q＝1.8×10－3 J

Answer 1

【答案】C

【解析】

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律公式E=n，當(dāng)面積一定時(shí)，有：E=nS，據(jù)此列式求解電動(dòng)勢(shì)；依據(jù)楞次定律，即可判定感應(yīng)電流方向；根據(jù)平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和歐姆定律求解電流，根據(jù)q=It求解電荷量；類比交流電的產(chǎn)生，求解求解感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，0.02～0.03s內(nèi)，根據(jù)焦耳定律列式求解電阻R上產(chǎn)生的熱量Q。

A. 在t＝0.005s時(shí)，磁通量變化最快，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，通過R的感應(yīng)電流最大，故A錯(cuò)誤；

B. 在t＝0.005s時(shí)，穿過線圈的磁通量向左減小，根據(jù)“楞次定律”可知，感應(yīng)電流方向由b流向a，故B錯(cuò)誤；

C.根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E=n，I=，q=I△t，

聯(lián)立可得q==1.5×10－3 C，故C正確；

D.由于磁感應(yīng)強(qiáng)度按正弦規(guī)律變化，ω==100πrad/s，所以產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值Em=nφmω=100×4×10-2×1.5×10-3×100πV=0.6πV，電流的有效值為A=0.15A，在0.02～0.03s內(nèi)電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為Q＝I2Rt=0.152×7×0.01J=1.575×10－3 J，故D錯(cuò)誤。

故選：C。