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如图(a)所示,一个电阻值为R,匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连接成闭合回路,线圈的半径为r1,在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,

网友投稿  2023-04-18 00:00:00  互联网

◎ 题目

如图(a)所示,一个电阻值为R,匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连接成闭合回路,线圈的半径为r1,在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图(b)所示,图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0导线的电阻不计,求0至t1时间内
(1)通过电阻R1上的电流大小和方向;
(2)通过电阻R1上的电量q及电阻R1上产生的热量.
魔方格

◎ 答案

(1)由图象分析可知,0至t1时间内 
△B
△t
=
B0
t0

由法拉第电磁感应定律有E=n
△Φ
△t
=n
△B
△t
s
而s=π
r22

由闭合电路欧姆定律有I1=
E
R1+R

联立以上各式解得
通过电阻R1上的电流大小为
     I1=
nB0π
r22
3Rt0

由楞次定律可判断通过电阻R1上的电流方向为从b到a.
(2)通过电阻R1上的电量q=I1t1=
nB0π
r22
t1
3Rt0

通过电阻R1上产生的热量为  Q=
I21
R1t1
=
2n2
B20
π
r42
t1
9R
t20

答:(1)通过电阻R1上的电流大小为
nB0π
r22
3Rt0
,方向为从b到a;
(2)通过电阻R1上的电量q=
nB0π
r22
t1
3Rt0
,电阻R1上产生的热量为
2n2
B20
π
r42
t1
9R
t20

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图(a)所示,一个电阻值为R,匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连接成闭合回路,线圈的半径为r1,在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,…”主要考查了你对  【闭合电路欧姆定律】,【法拉第电磁感应定律】,【电磁感应现象中的磁变类问题】,【电磁感应现象中的切割类问题】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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