Question

4．如圖所示，兩個線圈套在同一鐵芯上，線圈的繞向如圖甲所示，左線圈連著正方形線框abcd，線框所在區域存在變化的磁場，取垂直紙面向里為正，磁感應強度隨時間變化如圖乙所示，不計線框以外的感生電場，右側線圈連接一定值電阻R，下列說法中正確的是（　　）

• A． t₁時刻ab邊中電流方向由a→b，e點電勢高于f點
• B． 設t₁，t₃時刻ab邊中電流大小分別為i₁，i₃，則有i₁＜i₃
• C． t₂-t₄時間內通過ab邊電量為0，定值電阻R中無電流
• D． t₅時刻ab邊中電流方向由a→b，e點電勢高于f點

Answer 1

分析 根據楞次定律判斷${t}_{1}^{\;}$時刻ab邊中的電流方向；根據法拉第電磁感應定律和歐姆定律分析判斷${t}_{1}^{\;}$、${t}_{3}^{\;}$時刻感應電流大小；結合楞次定律判斷副線圈e、f兩點的電勢高低；

解答 解：A、${t}_{1}^{\;}$時刻磁場方向向里且均勻增加，根據楞次定律，線框中感應電流沿逆時針方向，ab邊中電流方向由a→b，根據法拉第電磁感應定律知，正方形線框中的感應電動勢是恒定值，原線圈中電流值恒定，副線圈中不產生感應電動勢，e點電勢等于f點電勢，故A錯誤；
B、根據法拉第電磁感應定律$E=n\frac{△Φ}{△t}$=$n\frac{△B}{△t}S$，${t}_{1}^{\;}$時刻磁感應強度的變化率小于${t}_{3}^{\;}$時刻的磁感應強度變化率，${e}_{1}^{\;}＜{e}_{3}^{\;}$，根據歐姆定律$i=\frac{e}{R}$，知${i}_{1}^{\;}＜{i}_{3}^{\;}$，故B正確；
C、${t}_{2}^{\;}$～${t}_{4}^{\;}$時間內磁感應強度均勻變化，磁通量均勻變化，有恒定感應電流通過ab，通過ab邊的電量不為0，副線圈磁通量不變，定值電阻中無電流，故C錯誤；
D、${t}_{5}^{\;}$時刻磁場方向垂直紙面向外，磁場變小，磁通量減小，根據楞次定律得感應電流逆時針，ab邊中電流方向a→b，磁感應強度的變化率增大，感應電流大小變大，穿過原副線圈的磁通量增大，根據楞次定律，副線圈中感應電動勢上正下負，因此e點電勢高于f點，故D正確；
故選：BD

點評 本題主要考查楞次定律、法拉第電磁感應定律和歐姆定律等知識點，注意感應電動勢的大小與磁通量的變化率成正比，感應電流的方向可以通過楞次定律判斷．