【題目】圖甲為興趣小組制作的無線充電裝置中受電線圈示意圖,已知線圈匝數(shù)n=100匝、電阻r= 1Ω、橫截面積S=1.5×103m2,外接電阻R=7Ω.線圈處在平行于線圈軸線的磁場中,磁場的磁感應強度隨時間變化如圖乙所示,設磁場的正方向水平向左,則(  )

A. t=0.005s時通過電阻R的電流大小為0

B. t=0.005s時通過電阻R的電流方向由a流向b

C. 0~0.01s內通過電阻R的電荷量q=1.5×103 C

D. 0.02~0.03s內電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為Q=1.8×103 J

【答案】C

【解析】

根據(jù)法拉第電磁感應定律公式E=n,當面積一定時,有:E=nS,據(jù)此列式求解電動勢;依據(jù)楞次定律,即可判定感應電流方向;根據(jù)平均感應電動勢和歐姆定律求解電流,根據(jù)q=It求解電荷量;類比交流電的產(chǎn)生,求解求解感應電動勢,0.02~0.03s內,根據(jù)焦耳定律列式求解電阻R上產(chǎn)生的熱量Q。

A. 在t=0.005s時,磁通量變化最快,根據(jù)法拉第電磁感應定律,感應電動勢最大,通過R的感應電流最大,故A錯誤;

B. 在t=0.005s時,穿過線圈的磁通量向左減小,根據(jù)“楞次定律”可知,感應電流方向由b流向a,故B錯誤;

C.根據(jù)法拉第電磁感應定律E=n,I=,q=I△t,

聯(lián)立可得q==1.5×10-3 C,故C正確;

D.由于磁感應強度按正弦規(guī)律變化,ω==100πrad/s,所以產(chǎn)生的感應電動勢的最大值Em=nφmω=100×4×10-2×1.5×10-3×100πV=0.6πV,電流的有效值為A=0.15A,在0.02~0.03s內電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為Q=I2Rt=0.152×7×0.01J=1.575×10-3 J,故D錯誤。

故選:C。

練習冊系列答案
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A. 鵲橋的線速度小于月球的線速度

B. 鵲橋的向心加速度小于月球的向心加速度

C. x滿足

D.

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