Question

12．如圖所示，用均勻?qū)Ь�做成邊長(zhǎng)為0.2m的正方形線框，線框的一半處于垂直線框向里的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．當(dāng)磁場(chǎng)以20T/s的變化率增強(qiáng)時(shí)，a、b兩點(diǎn)間電勢(shì)差的大小為U，則（　�。�

• A． φ_a＜φ_b，U=0.2V
• B． φ_a＞φ_b，U=0.2V
• C． φ_a＜φ_b，U=0.4V
• D． φ_a＞φ_b，U=0.4V

Answer 1

分析 根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，根據(jù)楞次定律判斷出感應(yīng)電流的方向，再通過(guò)閉合電路歐姆定律求出電流以及電勢(shì)差．

解答 解：題中正方形線框的左半部分磁通量變化而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，從而在線框中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，把左半部分線框看成電源，其電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)電阻為$\frac{r}{2}$，畫(huà)出等效電路如圖所示．
則a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差即為電源的路端電壓，設(shè)l是邊長(zhǎng)，且依題意知：$\frac{△B}{△t}$=20 T/s．
由法拉第電磁感應(yīng)定律，得：
E=N$\frac{△B•S}{△t}$=1×20×$\frac{0.2×0.2}{2}$V=0.4 V
所以有：U=IR=$\frac{E}{\frac{r}{2}+\frac{r}{2}}×\frac{r}{2}$=0.2V，
由于a點(diǎn)電勢(shì)低于b點(diǎn)電勢(shì)，故有：U_ab=-0.2 V．
故選：A．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握法拉第電磁感應(yīng)定律，以及會(huì)運(yùn)用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向，注意電勢(shì)差有正負(fù)．