Question

5．在如圖（a）所示的虛線框內(nèi)有勻強磁場，設(shè)圖示磁場方向為正，磁感應(yīng)強度隨時間變化規(guī)律如圖（b）所示．邊長為L，電阻為R的正方形均勻線框abcd有一半處在磁場中，磁場方向垂直于線框平面，此時線框的發(fā)熱功率為P，則（　�。�

• A． 線框中的感應(yīng)電流方向會發(fā)生改變
• B． cd邊所受的安培力大小不變，方向改變
• C． 線框中的感應(yīng)電動勢為$\frac{2{B}_{0}{L}^{2}}{T}$
• D． 線框中的電流大小為$\sqrt{\frac{P}{R}}$

Answer 1

分析 由楞次定律判斷出感應(yīng)電流的方向，由左手定則判斷出安培力的方向，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律和歐姆定律求電流的大�。�

解答 解：A、由圖可知，在磁感應(yīng)強度變化的某一個周期內(nèi)，磁感應(yīng)強度的變化率是相同的，根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流的方向為順時針方向，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流的方向不變．故A錯誤；
B、根據(jù)安培力的公式：F=BIL可知，cd邊受到的安培力的大小隨磁感應(yīng)強度的變化發(fā)生周期性的變化．故B錯誤；
C、在一個周期內(nèi)磁通量的變化：△Φ=0.5B₀S-（-0.5B₀S）=B₀S，所以線框中的感應(yīng)電動勢：E=$\frac{△Φ}{T}$=$\frac{{B}_{0}{L}^{2}}{T}$．故C錯誤；
D、線框的發(fā)熱功率為P，電阻值為R，根據(jù)：P=I²R，所以線框中的電流大小為I=$\sqrt{\frac{P}{R}}$，故D正確．
故選：D

點評 本題是法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律、功率和楞次定律的綜合應(yīng)用，感應(yīng)電動勢與電路知識與電磁感應(yīng)聯(lián)系的紐帶，計算時要注意運用線圈的有效面積，即處于磁場中的面積．