Question

5．矩形線圈abcd，長ab=0.20m，寬bc=0.10m，匝數(shù)n=200，線圈回路總電阻R=5Ω．整個線圈平面內(nèi)均有垂直于線圈平面的勻強磁場穿過．若勻強磁場的磁感應強度B隨時間t的變化規(guī)律如圖，則（　�。�

• A． 線圈回路中感應電動勢隨時間均勻變化
• B． 線圈回路中產(chǎn)生的感應電流為0.2 A
• C． 當t=0.30 s時，整個線圈的ab邊所受的安培力大小為3.2 N
• D． 在1 min內(nèi)線圈回路產(chǎn)生的焦耳熱為48 J

Answer 1

分析 線圈在變化的磁場中，產(chǎn)生感應電動勢，形成感應電流，由法拉第電磁感應定律來求出感應電動勢大�。�借助于閉合電路的毆姆定律來算出感應電流大小．
通電導線處于磁場中受到安培力，則由公式F=BIL可求出安培力的大�。�
由于磁通量的變化，導致線圈中產(chǎn)生感應電流，根據(jù)焦耳定律可得回路中的產(chǎn)生熱量．

解答 解：A、由法拉第電磁感應定律，則有：E=$n\frac{△Φ}{△t}$=nS$\frac{△B}{△t}$可知，
由于線圈中磁感應強度的變化率：$\frac{△B}{△t}$=$\frac{0.2-0.05}{0.3}$=0.5T/S；
為常數(shù)，則回路中感應電動勢為E=$n\frac{△Φ}{△t}=n\frac{△B}{△t}S$=200×0.5×0.2×0.1V=2V，且恒定不變，故選項A錯誤；
B、回路中感應電流的大小為I=$\frac{E}{R}$=$\frac{2}{5}$A=0.4A，選項B錯誤；
C、當t=0.3 s時，磁感應強度B=0.2 T，則安培力為F=NBIL=200×0.2×0.4×0.2=3.2N；，故選項C正確；
D、1 min內(nèi)線圈回路產(chǎn)生的焦耳熱為Q=I²Rt=0.4²×5×60 J=48 J，選項D正確．
故選：CD．

點評 本題對法拉第電磁感應定律、閉合電路毆姆定律、焦耳定律及安培力的公式熟練掌握，同時線圈中通電發(fā)熱，將電能轉(zhuǎn)化熱能．