Question

3．如圖1所示，在豎直方向分布均勻的磁場最終水平放置一個金屬環(huán)，圓環(huán)所圍面積為0.1m²，圓環(huán)電阻為0.2Ω．磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t的變化規(guī)律如圖2所示（其中在4～5s的時間呈直線）．已知在第1s內(nèi)感應(yīng)電流i沿順時針方向，則（　�。�

• A． 在0～5s的時間段，感應(yīng)電流先逐漸增大再逐漸減小
• B． 感應(yīng)電流的方向，在0-2s時間段順時針，在2～5s時間段逆時針
• C． 磁場的方向，在0～4s時間段豎直向上，在4～5s時間段豎直向下
• D． 在0～5s的時間段，線圈最大發(fā)熱功率為5.0×10^-4W

Answer 1

分析 根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向，通過法拉第電磁感應(yīng)定律E=n$\frac{△B}{△t}$S求出感應(yīng)電動勢的大小，結(jié)合閉合電路歐姆定律求出電流的大�。�

解答 解：A、根據(jù)閉合電路歐姆定律得，I=$\frac{E}{R}$=n$\frac{△BS}{R△t}$，知磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率越大，則電流越大，
磁感應(yīng)強(qiáng)度變化率最大值為0.1，則最大電流I=$\frac{0.1×0.1}{0.2}$A=0.05A，則在0～5s時間段，感應(yīng)電流先減小再增大，最后不變．故A錯誤．
B、根據(jù)楞次定律知，在0～2s時間段順時針，在2～5s時間，磁場在減小，則感應(yīng)電流的方向：逆時針，故B正確；
C、根據(jù)楞次定律可知，磁場的方向，在0～4s時間段豎直向上，在4～5s時間段豎直向下，故C正確．
D、在0～5s時間段，當(dāng)電流最大時，發(fā)熱功率最大，則P=I²R=0.05²×0.2=5×10^-4W．故D正確．
故選：BCD．

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵會運(yùn)用法拉第電磁感應(yīng)定律求解電動勢的大小，會運(yùn)用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向，注意圖象中磁場大小與方向的變化．