Question

如圖所示，邊長為L、不可形變的正方形導(dǎo)線框內(nèi)有半徑為r的圓形磁場區(qū)域，其磁感應(yīng)強度B隨時間t的變化關(guān)系為B=kt（常量k＞0）．回路中滑動變阻器R的最大阻值為R，滑動片P位于滑動變阻器中央，定值電阻R₁=R、R₂=．閉合開關(guān)S，電壓表的示數(shù)為U，不考慮虛線MN右側(cè)導(dǎo)體的感應(yīng)電動勢，則（ ）

A．R₂兩端的電壓為
B．電容器的a極板帶正電
C．滑動變阻器R的熱功率為電阻R₂的5倍
D．正方形導(dǎo)線框中的感應(yīng)電動勢為KL²

Answer 1

【答案】分析：這是電磁感應(yīng)與電路結(jié)合，左側(cè)的導(dǎo)體框相當(dāng)于電源．要先用電磁感應(yīng)求出產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，然后由閉合電路歐姆定律來分析電路中電壓，再由焦耳定律分析電阻電熱．而至于電容器的極板電性，需要可依據(jù)感應(yīng)電動勢的正負極，有右手定則可以判定，電路左側(cè)的變化磁場在正方形導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生逆時針電流，由此可知導(dǎo)體框相當(dāng)于一個上負下正的電源，所以電容器a極板帶負電．
解答：解：A：有法拉第電磁感應(yīng)，由此可以知道D錯．R₂與R是并聯(lián)，并聯(lián)滑動變阻器的阻值為，可知并聯(lián)電阻為，則滑動變阻器所在支路的電阻為，外電路的總電阻為：，故R₂兩端電壓為：，所以A正確
B：電路左側(cè)的變化磁場在正方形導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生逆時針電流，由此可知導(dǎo)體框相當(dāng)于一個上負下正的電源，所以電容器a極板帶負電．
C：設(shè)干路電流為I則通過滑動變阻器左半部分的電流為I，通過其右半部分的電流為，由于此部分與R₂并聯(lián)切阻值相等，因此通過R₂的電流也為，由P=I²R知：滑動變阻器熱功率為，R₂的熱功率為：，所以滑動變阻器R的熱功率為電阻R₂的5倍．故C正確．
D：由A的分析知D錯．
故選A，C．
點評：本題考查的事電磁感應(yīng)與電路結(jié)合，重點在于電路分析，這部分題目比較多，應(yīng)該熟悉其操作方法即一般的電路問題的基本思路都是：由電動勢和總電阻得電流，再由電流分析電路中各個元件的電壓，然后還可以由支路電壓分析支路電流或者由電流分析電壓．還可以由此分析各個元件的電熱功率，基本千篇一律．