Question

15． 如图甲所示，边长L=0.4m的正方形线框总电阻R=1Ω（在图中用等效电阻画出），方向垂直纸面向外的磁场充满整个线框平面．磁场的磁感应强度随时间变化的情况如图乙所示，则下列说法中正确的是（　　）

• A． 回路中电流方向沿逆时针方向
• B． 线框所受安培力逐渐减小
• C． 5s末回路中的电动势为0.08V
• D． 0-6s内回路中产生的电热为3.84×10^-2J

Answer 1

分析 根据法拉第电磁感应定律求出感应电动势，根据楞次定律判断感应电流的方向；再依据安培力表达式，及闭合电路欧姆定律，即可确定安培力大小变化情况；最后在0～6s，由焦耳定律分别求出热量，即可求解．

解答 解：A、由楞次定律可判断出感应电流的方向为顺时针方向，故A错误；
B、由图象可知，磁通量变化率是恒定的，根据法拉第电磁感应定律，则有感应电动势一定，依据闭合电路欧姆定律，则感应电流大小也是一定的，再依据安培力表达式F=BIL，安培力大小与磁感强度成正比，故B错误；
C、根据感应电动势：E=N$\frac{△∅}{△t}$=$\frac{△B}{△t}×S$=$\frac{4-1}{6}$×0.4×0.4=0.08V，故C正确；
D、根据闭合电路欧姆定律，则有感应电流为：I=$\frac{E}{R}$=$\frac{0.08}{1}$=0.08A
再根据焦耳定律，那么在0～6s内线圈产生的焦耳热：Q=I²Rt=0.08²×1×6=3.84×10^-2J，故D正确；
故选：CD．

点评 本题是法拉第电磁感应定律、欧姆定律、焦耳定律和楞次定律等知识的综合应用，这些都是电磁感应现象遵守的基本规律，要熟练掌握，并能正确应用．