Question

4．如圖甲所示，在豎直向上的磁場中，水平放置一個10匝金屬圓線圈，線圈所圍的面積為0.15m²，線圈電阻為1Ω，磁場的磁感應強度大小B隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示，規(guī)定從上往下看順時針方向為線圈中感應電流i的正方向．則（　�。�

• A． 0～5s內i的最大值為0.15A
• B． 第4s末i的方向為正方向
• C． 第3s內線圈的發(fā)熱功率最大
• D． 3～5s內線圈有擴張的趨勢

Answer 1

分析 根據法拉第電磁感應定律E=n$\frac{△Φ}{△t}$=n$\frac{△B•S}{△t}$求出各段時間內的感應電動勢，就可以解得電流的大小，根據楞次定律判斷出各段時間內感應電動勢的方向．

解答 解：A、根據法拉第電磁感應定律：E=n$\frac{△Φ}{△t}$=n$\frac{△B•S}{△t}$可以看出B-t圖象的斜率越大則電動勢越大，所以零時刻線圈的感應電動勢最大
即：E_max=n$\frac{△B•S}{△t}$=10×$\frac{0.1×0.15}{1}$V=0.15V，根據歐姆定律：I_max=$\frac{{E}_{max}}{R}$=$\frac{0.15}{1}$=0.15A，故A正確．
B、從第3s末到第5s末豎直向上的磁場一直在減小，根據楞次定律判斷出感應電流的磁場與原磁場方向相同，所以電流方向為逆時針方向，電流是負的，故B錯誤；
C、由圖乙所示圖象可知，在第3s內穿過線圈的磁通量不變，線圈不產生感應電流，線圈發(fā)熱功率為零，最小，故C錯誤；
D、由圖乙所示可知，3～5s內穿過線圈的磁通量減少，為阻礙磁通量的減少，線圈有擴張的趨勢，故D正確；
故選：AD．

點評 解決本題的關鍵是掌握法拉第電磁感應定律E=n$\frac{△Φ}{△t}$=n$\frac{△B•S}{△t}$，會根據楞次定律判斷感應電流的方向；要注意靈活應用楞次定律解題：當磁通量減小時，為阻礙磁通量的減少，線圈有擴張的趨勢，為阻礙磁通量的增加，線圈有收縮的趨勢．