解题思路:线圈与磁场垂直,磁通量Φ=BS,S是线圈PQM的面积.若磁场方向不变,只改变磁感应强度B的大小,B=B0+kt,根据法拉第电磁感应定律求出感应电动势,由欧姆定律求出感应电流.
保持P、M两点位置不变,将Q点沿圆弧顺时针移动到接近M点的过程中,线圈的面积先增大后减小,穿过线圈的磁通量先增大后减小,根据法拉第电磁感应定律分析感应电动势的变化,即判断感应电流的变化,线圈中产生感应电流,会产生焦耳热.
A、穿过线圈PQM中的磁通量大小为φ=B[1/2]•2Rsin37°•2Rcos37°=0.96Ba2.故A正确.
B、由B=B0+kt得,[△B/△t]=k,根据法拉第电磁感应定律得:感应电动势E=[△B/△t]•S=k•[1/2]•2Rsin37°•2Rcos37°=0.96kR2,线圈中产生的感应电流大小为I=[E/r]=
0.96kR2
r.故B错误.
C、D保持P、M两点位置不变,将Q点沿圆弧顺时针移动到接近M点的过程中,△PQM的面积先增大后减小,将产生感应电流,根据楞次定律可知,感应电流方向先沿逆时针方向后沿顺时针方向,而且产生焦耳热.故CD错误.
故选A
点评:
本题考点: 带电粒子在匀强磁场中的运动;牛顿第二定律;向心力.
考点点评: 本题要掌握磁通量公式Φ=BS,法拉第电磁感应定律、楞次定律,就能正确分析.其中还用到数学上几何知识分析线圈面积的变化,确定磁通量的变化.