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在竖直向上的匀强磁场中,水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈,线圈所围的面积为0.1m2,线圈电阻为1.规定线圈中感应电流I 的正方向从上往下看是顺时针方向,如图(1)所示.磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图(2)所示.则以下说法正确的是         (    )

A.在时间0~5s内,I的最大值为0.1A
B.在第4s时刻,I的方向为逆时针
C.前2 s内,通过线圈某截面的总电量为0.01C
D.第3s内,线圈的发热功率最大

BC

解析试题分析:根据法拉第电磁感应定律,求出各段时间内的感应电动势,就可以解得电流的大小,根据楞次定律判断出各段时间内感应电流的方向。
A、根据法拉第电磁感应定律可以看出B-t图象的斜率越大则电动势越大,所以零时刻线圈的感应电动势最大,,由欧姆定律有;错误
B、从第3s末到第5s末竖直向上的磁场一直在减小,根据楞次定律判断出感应电流的磁场与原磁场方向相同,所以电流方向为逆时针方向;正确
C、通过线圈某一截面的电量,;正确
D、线圈的发热功率:可见B-t图象的斜率越大则电功率越大,所以零时刻线圈的发热功率最大;错误
故选BC
考点:法拉第电磁感应定律的应用
点评:本题的关键是掌握法拉第电磁感应定律,会根据楞次定律判断感应电流的方向。

练习册系列答案
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如图所示,在竖直向上的匀强磁场中,有一倾角为θ的光滑轨道,在垂直轨迹方向上置有一长度L、质量为m的导体棒ab,当ab中通有图示方向的电流时,导体棒处于静止状态,求:
(1)导体棒受到的安培力的大小.
(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小.

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如图所示,质量为m=50g的铜棒长L=10cm,用长度均为l,质量可不计的两根软导线水平地悬吊在竖直向上的匀强磁场B中,已知B=0.50T,通电后棒向纸外偏转,当棒处于静止状态时,悬线与竖直方向的夹角为θ=37°.取g=10m/s2,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8.求铜棒中电流的方向及电流的大小.

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如图甲所示,质量为m=50g,长l=10cm的铜棒,用长度亦为l的两根轻软导线水平悬吊在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=
1
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T.未通电时,轻线在竖直方向,通入恒定电流后,棒向外偏转的最大角度θ=37°,求此棒中恒定电流的大小.
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某同学的解法如下:对铜棒进行受力分析,通电时导线向外偏转,说明安培力方向垂直电流和磁场方向向外,受力如图乙所示(侧视图).
当最大偏转角θ=37°时,棒受力平衡,有:tanθ=
F
mg
=
BIL
mg

∴I=
mgtanθ
BL
=
0.05×10×
3
4
1
3
×0.01
A=11.25A
请你判断,他的解法是否正确?如果错误的,请指出错在哪里,并且将做出正确的解法.

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