Question

12．如图所示，用均匀导线做成边长为0.2m的正方形线框，线框的一半处于垂直线框向里的有界匀强磁场中．当磁场以20T/s的变化率增强时，a、b两点间电势差的大小为U，则（　　）

• A． φ_a＜φ_b，U=0.2V
• B． φ_a＞φ_b，U=0.2V
• C． φ_a＜φ_b，U=0.4V
• D． φ_a＞φ_b，U=0.4V

Answer 1

分析 根据法拉第电磁感应定律，求出感应电动势的大小，根据楞次定律判断出感应电流的方向，再通过闭合电路欧姆定律求出电流以及电势差．

解答 解：题中正方形线框的左半部分磁通量变化而产生感应电动势，从而在线框中有感应电流产生，把左半部分线框看成电源，其电动势为E，内电阻为$\frac{r}{2}$，画出等效电路如图所示．
则a、b两点间的电势差即为电源的路端电压，设l是边长，且依题意知：$\frac{△B}{△t}$=20 T/s．
由法拉第电磁感应定律，得：
E=N$\frac{△B•S}{△t}$=1×20×$\frac{0.2×0.2}{2}$V=0.4 V
所以有：U=IR=$\frac{E}{\frac{r}{2}+\frac{r}{2}}×\frac{r}{2}$=0.2V，
由于a点电势低于b点电势，故有：U_ab=-0.2 V．
故选：A．

点评 解决本题的关键掌握法拉第电磁感应定律，以及会运用楞次定律判断感应电流的方向，注意电势差有正负．