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电磁感应现象中的磁变类问题
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如图甲所示，一个正方形导线圈的边长a=0.2m，共有N=100匝，其总电阻r=4Ω，线圈与阻值R=16Ω的外电阻连成闭合回路．线圈所在区域存在着匀强磁场，磁场方向垂直线圈所在平面向外
网友投稿 2023-04-19 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图甲所示，一个正方形导线圈的边长a=0.2m，共有N=100匝，其总电阻r=4Ω，线圈与阻值R=16Ω的外电阻连成闭合回路．线圈所在区域存在着匀强磁场，磁场方向垂直线圈所在平面向外，磁感应强度的大小随时间作周期性变化，如图乙所示，试求：
（1）在开始的0.01s时间内通过电阻R的电流大小；
（2）在 t=3s内，电阻R中所产生的热量．
◎ 答案
（1）由图乙可知，在开始的0.01s时间内，磁感应强度的变化率为
△B
△t
=
1.0
0.01
T/s=100T/s
根据法拉第电磁感应定律，在开始的0.01s时间内，线圈中产生的感应电动势为
E=N
△Φ
△t
=N
a
2
△B
△t
=400V
根据闭合电路的欧姆定律，在开始的0.01s时间内，通过电阻R的电流大小为
I=
E
R+r
联立，代入数据得：I=20A
（2）由图乙可知，通过电阻R的电流的变化周期为T=0.03s，每个周期只有
2
3
时间有电流，t=3s合100个周期，故t=3s内电流通过电阻R所产生的热量为：
Q=
I
2
R
2
3
t
代入数据得：Q=1.28×10
4
J．
答：（1）在开始的0.01s时间内通过电阻R的电流大小为20A．
（2）在 t=3s内，电阻R中所产生的热量为1.28×10
4
J．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“如图甲所示，一个正方形导线圈的边长a=0.2m，共有N=100匝，其总电阻r=4Ω，线圈与阻值R=16Ω的外电阻连成闭合回路．线圈所在区域存在着匀强磁场，磁场方向垂直线圈所在平面向外…”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。
http://www.00-edu.com/html/202304/452413.html
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