Question

16．如圖甲所示線圈的匝數(shù)n=100匝，橫截面積S=50cm²，線圈總電阻r=10Ω，沿軸向有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，設(shè)圖示磁場(chǎng)方向?yàn)檎�，磁�?chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間按如圖乙所示變化，則在開(kāi)始的0.1s內(nèi)（　�。�

• A． 磁通量的變化量為0.25 Wb
• B． a、b間未接負(fù)載時(shí)電壓為0
• C． 在a、b間接入R=15Ω的電阻，則a、b間的電勢(shì)差U_ab=-1.5V
• D． 在a、b間接一個(gè)理想電流表時(shí)，電流表的示數(shù)為2.5 A

Answer 1

分析 由圖象b的斜率讀出磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化率$\frac{△B}{△t}$，由法拉第電磁感應(yīng)定律可求得線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．由閉合電路歐姆定律可求得感應(yīng)電流大小，從而求出a、b間的電勢(shì)差．

解答 解：A、在開(kāi)始的0.1s內(nèi)，磁通量的變化量為：△∅=（0.4+0.1）×50×10^-4=0.0025Wb，故A錯(cuò)誤；
B、由法拉第電磁感應(yīng)定律可得線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E為：E=n$\frac{△B}{△t}$S=100×$\frac{0.4-（-0.1）}{0.1}$×50×10^-4V=2.5V，當(dāng)a、b間未接負(fù)載時(shí)電壓為2.5V，故B錯(cuò)誤；
C、根據(jù)楞次定律可知，b點(diǎn)的電勢(shì)高，a、b間接入R=15Ω的電阻，則a、b間的電勢(shì)差為：U_ab=$\frac{E}{R+r}$R=-$\frac{2.5}{15+10}$×15=-1.5V，故C正確；
D、由法拉第電磁感應(yīng)定律可得線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E為：E=n$\frac{△B}{△t}$S=100×$\frac{0.4-（-0.1）}{0.1}$×50×10^-4V=2.5V，由閉合電路歐姆定律可得感應(yīng)電流I大小為：I=$\frac{E}{r}$=$\frac{2.5}{10}$=0.25A，故D錯(cuò)誤；
故選：C．

點(diǎn)評(píng) 本題是感生電動(dòng)勢(shì)類(lèi)型，關(guān)鍵要掌握法拉第電磁感應(yīng)定律的表達(dá)式E=n$\frac{△∅}{△t}$，再結(jié)合閉合電路歐姆定律進(jìn)行求解，注意楞次定律來(lái)確定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向．