如圖所示,在絕緣光滑的水平面上,AB是一根裸導線,單位長度的電阻為R0,其中一部分彎曲成半徑為r0的圓圈,圓圈...
問題詳情:
如圖所示,在絕緣光滑的水平面上,AB是一根裸導線,單位長度的電阻為R0,其中一部分彎曲成半徑為r0的圓圈,圓圈導線相交處導電接觸良好.圓圈所在區域有與圓圈平面垂直的均勻磁場,磁感強度為B0.導線一端B點固定,A端在沿BA方向的恆力F作用下向右緩慢移動,從而使圓圈緩慢縮小.設在圓圈縮小過程中始終保持圓的形狀,導體迴路是柔軟的,則( )
A.在圓圈縮小的過程中,F所做功全部轉化為感應電流產生的焦耳熱
B.在圓圈縮小的過程中,感應電動勢逐漸減小
C.在圓圈縮小的過程中,感應電流逐漸減小
D.此圓圈從初始的半徑r0到完全消失所需時間
【回答】
AD
【解析】
A、由於導線緩慢移動,所以拉力F做的功轉化為迴路中的焦耳熱,所以A正確;
B、迴路中的電動勢為
其中,所以電動勢為 ,由於繩子勻速運動,A端時間內向右移動微小的量x,則相應圓半徑減小 ,則有:
,可知是一恆定值,所以電動勢是恆定不變的,故B錯誤;
C、在逐漸縮小圓環面積的過程中,電動勢恆定不變,但構成迴路的電阻由於有效長度變小,所以電阻也變小,所以導致迴路中電流增大,故C錯誤;
D、設在恆力F的作用下,A端時間內向右移動微小的量x,則相應圓半徑減小 ,則有:
在t時間內F做的功等於迴路中電功,
其中 ;
則此圓圈從初始的半徑r0到完全消失所需時間
則 與圓面積變化 成正比,所以面積由 變化為零,所經歷的時間T為
,故D正確;
故選AD
知識點:法拉第電磁感應定律
題型:選擇題
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