如图甲所示,用一根导线做成一个半径为r的圆环,其单位长度的电阻为r0,将圆环的右半部分置于变化的匀强磁场中。设磁场方向垂直纸面向里为正,磁感应强度大小随时间的周期性变化关系如图乙所示,则( )。

admin2021-03-27  23

问题 如图甲所示,用一根导线做成一个半径为r的圆环,其单位长度的电阻为r0,将圆环的右半部分置于变化的匀强磁场中。设磁场方向垂直纸面向里为正,磁感应强度大小随时间的周期性变化关系如图乙所示,则(    )。

选项 A、在t=π时刻,圆环中有顺时针方向的感应电流
B、在0~π/2时间内,圆环受到的安培力大小、方向不变
C、在π/2~π时间内,通过圆环横截面的电荷量为B0r/2r0
D、圆环在一个周期内的发热量为B02r3/2r0

答案A

解析 在t=π时刻,圆环中磁通量为零,但正在增加,此时磁场方向要转变成垂直纸面向外。根据楞次定律,闭合线圈中会感应出垂直于纸面向里的磁场,感应电流的方向是顺时针方向,A项正确。在0~π/2时间内,磁场的变化率不变,故感应电动势恒定,感应电流大小、方向恒定;安培力F=BIL,磁感应强度大小一直在变,故安培力是变化的。B项错误。在π/2~π时间内,感应电动势而感应电流I=E/R,而R=2πrr0,则通过圆环横截面的电荷量,C项错误。在一个周期内的发热量,D项错误。
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