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在竖直向上的磁场中,水平放置一个单匝线圈,线圈所围的面积为0.1m2,线圈电阻为1Ω,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

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在竖直向上的磁场中,水平放置一个单匝线圈,线圈所围的面积为0.1m2,线圈电阻为1Ω,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(  )
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A. 在时间0~5s内,I的最大值为0.1A

B. 第4s,I的方向为顺时针

C. 第3s,线圈的发热功率最大

D. 3~5s内线圈有扩张的趋势

▼优质解答
答案和解析
A、根据法拉第电磁感应定律:E=
n△Φ
△t
=n
△Bs
△t
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
即:Emax=n
△BS
△t
=1×
0.1×0.1
1
V=0.01V,根据欧姆定律:Imax=
Emax
R
=
0.01
1
=0.01A; 故A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,故B错误;
C、由图乙所示图象可知,在第3s内穿过线圈的磁通量不变,线圈不产生感应电流,线圈发热功率为零,最小,故C错误;
D、由图乙所示可知,3~5s内穿过线圈的磁通量减少,为阻碍磁通量的减少,线圈有扩张的趋势,故D正确;
故选:D.
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