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如图所示,边长为L、不可形变的正方形导线框内有半径为r的圆形磁场区域,其磁感应强度B随时间t的变化关系为B=kt(常量k>0).回路中滑动变阻器R的最大阻值为R0,滑动片P位于滑动

题目详情
如图所示,边长为L、不可形变的正方形导线框内有半径为r的圆形磁场区域,其磁感应强度B随时间t的变化关系为B=kt(常量k>0).回路中滑动变阻器R的最大阻值为R 0 ,滑动片P位于滑动变阻器中央,定值电阻R 1 =R 0 、R 2 =
R 0
2
.闭合开关S,电压表的示数为U,不考虑虚线MN右侧导体的感应电动势,则(  )
A.R 2 两端的电压为
U
7
B.电容器的a极板带正电
C.滑动变阻器R的热功率为电阻R 2 的5倍
D.正方形导线框中的感应电动势为KL 2
▼优质解答
答案和解析
A:有法拉第电磁感应 E=
△Φ
△t
=
△BS
△t
=
k△tπ r 2
△t
=kπ r 2 ,由此可以知道D错.R 2 与R是并联,并联滑动变阻器的阻值为
R 0
2
,可知并联电阻为
R 0
4
,则滑动变阻器所在支路的电阻为
3 R 0
4
,外电路的总电阻为: R 1 +
3 R 0
4
=
7 R 0
4
,故R 2 两端电压为:
U
7 R 0
4
R 0
4
=
U
7
,所以A正确
B:电路左侧的变化磁场在正方形导体内产生逆时针电流,由此可知导体框相当于一个上负下正的电源,所以电容器a极板带负电.
C:设干路电流为I则通过滑动变阻器左半部分的电流为I,通过其右半部分的电流为
I
2
,由于此部分与R 2 并联切阻值相等,因此通过R 2 的电流也为
I
2
,由P=I 2 R知:滑动变阻器热功率为 P= I 2
R 0
2
+(
I
2
) 2
R 0
2
=
5 I 2 R 0
8
,R 2 的热功率为: P 2 =(
I
2
) 2
R 0
2
=
I 2 R 0
8
,所以滑动变阻器R的热功率为电阻R 2 的5倍.故C正确.
D:由A的分析知D错.
故选A,C.