Question

【題目】如圖甲所示，豎直放置的螺線管內(nèi)有按正弦規(guī)律變化的磁場，規(guī)定豎直向上方向?yàn)榇鸥袘?yīng)強(qiáng)度B的正方形，螺線管與U型導(dǎo)線框相連，導(dǎo)線框內(nèi)放有一半徑很小的金屬圓環(huán)，圓環(huán)與導(dǎo)線框在同一平面內(nèi)，已知電流周期的磁場與電流強(qiáng)度成正比，下列選項(xiàng)中正確的是

A. 1s末圓環(huán)內(nèi)的感應(yīng)電流最大

B. 2s末螺線管內(nèi)的感應(yīng)電流將改變方向

C. 1~2s時(shí)間內(nèi)，圓環(huán)內(nèi)有逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流

D. 2~3s時(shí)間內(nèi)，圓環(huán)面積有擴(kuò)大的趨勢

Answer 1

【答案】D

【解析】A項(xiàng)：1s末，螺線管中的磁場最大，由圖乙可知，此時(shí)的磁場變化率為零，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，此時(shí)電動勢為零，所以電流為零，故A錯(cuò)誤；

B項(xiàng)：1~2s時(shí)間內(nèi)，由圖乙可知，磁場變化率為正，即感應(yīng)電動勢的方向不變，即電流方向不變，故B錯(cuò)誤；

C項(xiàng)：1~2s時(shí)間內(nèi)，由圖乙可知，磁場的變化率在增大，在圓環(huán)中產(chǎn)生向外的磁場且在增大，根據(jù)“楞次定律”可知在圓環(huán)內(nèi)有順時(shí)針方向的感應(yīng)電流，故C錯(cuò)誤；

D項(xiàng)：2~3s時(shí)間內(nèi)，由圖乙可知，磁場的變化率在減小，線圈中產(chǎn)生的電流在減小，在圓環(huán)中產(chǎn)生的磁場在減小，根據(jù)“增縮減擴(kuò)”可知，圓環(huán)面積有擴(kuò)大的趨勢，故D正確。

點(diǎn)晴：解決本題關(guān)鍵是通過磁場隨時(shí)間的變化圖象的斜率判斷導(dǎo)線中的電流的變化，從而判斷出圓環(huán)中的電流方向和圓環(huán)的面積變化。