(1)要求解0.5s时的感应电动势,只能通过求平均感应电动势着眼。由于线圈与磁场方向垂直的有效面积不变,只是磁感应强度均匀变化,则0.5s的瞬时感应电动势正好与0 ~1 s的平均感应电动势相等。感应电流的方向可根据楞次定律来进行判断即可。(2)要分析1~5s的电荷量q,则只要根据
求解即可;(3)由于磁场的变化分0 ~1 s和1 ~5 s两个不同的阶段,可从两阶段分别对线圈产生的焦耳热进行分析,运用
即可求得。
(1)磁感应强度B在0 ~1 s 内从零均匀变化到0.2 T,故0.5s时刻的瞬时感应电动势的大小和0 ~1 s 内的平均感应电动势大小相等。则由感应电动势:
且磁通量的变化量
,可解得
,代入数据得
。0 ~1 s磁感应强度在逐渐增大,根据楞次定律:感应电流产生的磁场将与原磁场方向相反,则感应电流的方向为:
a?d?c?b?a。
(2)同理可得:
,感应电流
,电量
解得:
,代入数据得:q=10C。
(3)0 ~1 s 内的焦耳热
,且
1~5 s 内的焦耳热
,由
,代入数据得:
【考点定位】法拉第电磁感应定律、楞次定律、电荷量及焦耳热的综合。注意分阶段考虑,考查考生的分析能力、推理能力等。难度:中等。