Question

18．如圖甲所示，電阻不計的“”形金屬框架abcd固定在傾角為θ的絕緣斜面上，空間有方向垂直于斜面的磁場，磁感應強度的變化規(guī)律如圖乙所示．將一電阻為R的金屬棒PQ垂直于ab放置在框架上，構成面積為S的矩形PbcQ，PQ與框架接觸良好且始終靜止，則（　　）

• A． t₁時刻棒PQ中無感應電流
• B． t₁時刻棒PQ不受安培力
• C． 在0～2t₁內，通過棒PQ的電荷量為$\frac{{2{B_0}S}}{R}$
• D． 在0～2t₁內，棒PQ所產生的焦耳熱為$\frac{{B_0^2{S^2}}}{{R{t_1}}}$

Answer 1

分析 由圖看出，磁感應強度均勻增大，穿過PQcb回路的磁通量均勻增加，回路中產生恒定電流，根據安培力公式分析安培力大小的變化情況；再由電量綜合表達式，q=$\frac{△∅}{R}$，及歐姆定律I=$\frac{E}{R}$，與焦耳定律Q=I²Rt，即可求解．

解答 解：由圖看出，磁感應強度均勻變化，$\frac{△B}{△t}$一定，穿過MNcb回路的磁通量均勻變化，根據法拉第電磁感應定律得知，回路中產生的感應電動勢恒定不變，感應電流也恒定不變；
A、t₁時刻棒，沒有磁場，則PQ中有感應電流，但沒有安培力，故A錯誤，B正確；
C、在0～2t₁內，穿過線圈的磁通量變化為2B₀S，則通過棒PQ的電荷量為$\frac{{2{B_0}S}}{R}$，故C正確；
D、根據歐姆定律，則產生的感應電流I=$\frac{E}{R}$=$\frac{{B}_{0}S}{{Rt}_{1}}$，再由焦耳定律Q=I²Rt=2$\frac{{B_0^2{S^2}}}{{R{t_1}}}$，故D錯誤；
故選：BC．

點評 該題考查法拉第電磁感應定律的應用．該題是要弄清安培力的方向及電流大小隨B的方向的變化發(fā)生了變化．掌握求解電量與熱量的方法，注意電量的綜合表達式的應用，及焦耳定律的運用．