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感应电动势
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如图l所示，用导线绕成面积S=0.05m2的线圈，匝数n=100，线圈与某种半导体材料制成的光敏电阻R连接成闭合回路．线圈处于匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈所在平面，选择垂直纸
网友投稿 2023-04-19 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图l所示，用导线绕成面积S=0.05m
2
的线圈，匝数n=100，线圈与某种半导体材料制成的光敏电阻R连接成闭合回路．线圈处于匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈所在平面，选择垂直纸面向里为磁感应强度的正方向．磁感应强度B随时间的变化关系如图2所示．P为一圆盘，由形状相同、透光率不同的三个扇形a、b和c构成，它可绕垂直于盘面的中心轴转动，圆盘转动的周期T=1s．当细光束通过扇形a、b、c照射光敏电阻R时，R的阻值分别为10Ω、30Ω、60Ωd．不计螺线管、回路中导线和开关的电阻．
（1）求线圈中感应电动势的大小；
（2）求0到1.0s时间内流过电阻R的电量；
（3）若以定值电阻R'替代电路中的光敏电阻，要使定值电阻R'和光敏电阻R在同一较长时间内产生的电热相等，求这个定值电阻R'的阻值．
◎ 答案
（1）由图象可知磁感应强度的变化率
△B
△t
=0.6 T/s
，
所以，感应电动势
E=n
△Φ
△t
=nS
△B
△t
=3V
；
（2）当光敏电阻阻值为10Ω时，电流
I
1
=
E
R
1
=0.3 A
，
当光敏电阻阻值为30Ω时，电流
I
2
=
E
R
2
=0.1 A
，
当光敏电阻阻值为60Ω时，电流
I
3
=
E
R
3
=0.05 A
，
由于圆盘转动的周期为l s，所以0～1 s时间内，电流为上述三个值的时间都为
△t=
1
3
s
，因此，0～1.0 s时间内流过电阻R的电量q=I
1
△t+I
2
△t+I
3
△t=0.15 C；
（3）在一段较长时间t内，要满足定值电阻R'和光敏电阻R在同一较长时间内产生的电热相等．即当分别在定值电阻R'和光敏电阻R两端加电压U时，
满足：
U
2
R
1
×
t
3
+
U
2
R
2
×
t
3
+
U
2
R
3
×
t
3
=
U
2
R′
t
，
把R
1
、R
2
、R
3
分别代入上式，可得，R'=20Ω．
答：（1）感应电动势为3V；
（2）通过电阻的电荷量为0.15C；
（3）电阻阻值为20Ω．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“如图l所示，用导线绕成面积S=0.05m2的线圈，匝数n=100，线圈与某种半导体材料制成的光敏电阻R连接成闭合回路．线圈处于匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈所在平面，选择垂直纸…”主要考查了你对 【感应电动势】 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。
http://www.00-edu.com/html/202304/451894.html
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