1.如圖所示,三個(gè)相同的金屬圓環(huán)內(nèi)存在著不同的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),虛線表示環(huán)的某條直徑,已知所有磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化關(guān)系都滿足B=kt,磁場(chǎng)方向如圖所示。測(cè)得A環(huán)內(nèi)感應(yīng)電流為I,則B環(huán)和C環(huán)內(nèi)感應(yīng)電流分別為( )
A.IB=I,IC=0 B.IB=I,IC=2I
C.IB=2I,IC=2I D.IB=2I,IC=0
答案:D
解析:C環(huán)中穿過(guò)圓環(huán)的磁感線完全抵消,磁通量為零,保持不變,所以沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生,則IC=0。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得E=n12螖桅螖t'> =n12螖B螖t'> S=kS,S是有效面積,可得E∝S,所以A、B中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之比EA∶EB=1∶2,根據(jù)歐姆定律得,IB=2IA=2I。選項(xiàng)D正確。
2.如圖所示,a、b兩個(gè)閉合正方形線圈用同樣的導(dǎo)線制成,匝數(shù)均為10匝,邊長(zhǎng)la=3lb,圖示區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),且磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增大,不考慮線圈之間的相互影響,則( )
A.兩線圈內(nèi)產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流
B.a、b線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之比為9∶1
C.a、b線圈中感應(yīng)電流之比為3∶4
D.a、b線圈中電功率之比為3∶1
答案:B
解析:由楞次定律可判斷,兩線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流均沿逆時(shí)針?lè)较?/span>,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;由E=n12螖B螖t'> S,S=l2,R=ρ12lS'> ,I=12ER'> ,P=12E2dy>R'> ,可知Ea∶Eb=9∶1,Ia∶Ib=3∶1,Pa∶Pb=27∶1,選項(xiàng)B正確,選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。
3.如圖甲所示,一個(gè)圓形線圈的匝數(shù)n=100,線圈面積S=200 cm2,線圈的電阻r=1 Ω,線圈外接一個(gè)阻值R=4 Ω的電阻。把線圈放入一方向垂直線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化規(guī)律如圖乙所示。下列說(shuō)法正確的是( )
A.線圈中的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?/span>
B.電阻R兩端的電壓隨時(shí)間均勻增大
C.線圈電阻r消耗的功率為4×10-4 W
D.前4 s內(nèi)通過(guò)R的電荷量為4×10-4 C
答案:C
解析:由楞次定律可知,線圈中的感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?/span>,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒定為E=12nS螖B螖t'> =0.1V,電阻R兩端的電壓不隨時(shí)間變化,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;回路中電流I=12ER+r'> =0.02A,線圈電阻r消耗的功率為P=I2r=4×10-4W,選項(xiàng)C正確;前4s內(nèi)通過(guò)R的電荷量為q=It=0.08C,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。