Question

【題目】如圖所示，邊長(zhǎng)為L、不可形變的正方形導(dǎo)線框內(nèi)有半徑為r的圓形磁場(chǎng)區(qū)域，其磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化關(guān)系為B= kt（常量k>0）。回路中滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為R0，滑動(dòng)片P位于滑動(dòng)變阻器中央，定值電阻R1=R0、R2=。閉合開(kāi)關(guān)S，電壓表的示數(shù)為U，不考慮虛線MN右側(cè)導(dǎo)體的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，則

A. R2兩端的電壓為

B. 電容器的a極板帶正電

C. 滑動(dòng)變阻器R的熱功率為電阻R2的5倍

D. 正方形導(dǎo)線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為kL2

Answer 1

【答案】AC

【解析】

試題這是電磁感應(yīng)與電路結(jié)合，左側(cè)的導(dǎo)體框相當(dāng)于電源．要先用電磁感應(yīng)求出產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，然后由閉合電路歐姆定律來(lái)分析電路中電壓，再由焦耳定律分析電阻電熱．而至于電容器的極板電性，需要可依據(jù)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的正負(fù)極，有右手定則可以判定，電路左側(cè)的變化磁場(chǎng)在正方形導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生逆時(shí)針電流，由此可知導(dǎo)體框相當(dāng)于一個(gè)上負(fù)下正的電源，所以電容器a極板帶負(fù)電．

有法拉第電磁感應(yīng)，與R是并聯(lián)，并聯(lián)滑動(dòng)變阻器的阻值為，可知并聯(lián)電阻為，則滑動(dòng)變阻器所在支路的電阻為，外電路的總電阻為，故兩端電壓為，A正確D錯(cuò)誤；電路左側(cè)的變化磁場(chǎng)在正方形導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生逆時(shí)針電流，由此可知導(dǎo)體框相當(dāng)于一個(gè)上負(fù)下正的電源，所以電容器a極板帶負(fù)電，B錯(cuò)誤；設(shè)干路電流為I則通過(guò)滑動(dòng)變阻器左半部分的電流為I，通過(guò)其右半部分的電流為，由于此部分與并聯(lián)而且電阻值相等，因此通過(guò)的電流也為，由知：滑動(dòng)變阻器熱功率為，的熱功率為，所以滑動(dòng)變阻器R的熱功率為電阻的5倍，故C正確．