如图甲所示,在一个正方形金属线圈区域内,存在着磁感应强度B随时间变化的匀强磁场,磁场的方向与线圈平面垂直.金属线圈所围的面积S=200cm2,匝数n=1000,线圈电阻r=1.0Ω.线
◎ 题目
如图甲所示,在一个正方形金属线圈区域内,存在着磁感应强度B随时间变化的匀强磁场,磁场的方向与线圈平面垂直.金属线圈所围的面积S=200cm2,匝数n=1000,线圈电阻r=1.0Ω.线圈与电阻R构成闭合回路,电阻R=4.0Ω.匀强磁场的磁感应强度随时间变化的情况如图乙所示,求: (1)在t=2.0s时刻,通过电阻R的感应电流的大小; (2)在t=2.0s时刻,电阻R消耗的电功率; (3)0~6.0s内整个闭合电路中产生的热量. |
◎ 答案
(1)根据法拉第电磁感应定律,0~4.0s时间内线圈中磁通量均匀变化,产生恒定的感应电流. t1=2.0s时的感应电动势E1=n
根据闭合电路欧姆定律,闭合回路中的感应电流I1=
解得 I1=0.2A (2)在t=2.0s时刻,电阻R消耗的电功率P=I12R=0.16W. (3)根据焦耳定律,0~4.0s内闭合电路中产生的热量 Q1=I12(r+R)△t1=0.8 J 由图象可知,在4.0s~6.0s时间内,线圈中产生的感应电动势E2=n
根据闭合电路欧姆定律,t2=5.0s时闭合回路中的感应电流I2=
闭合电路中产生的热量 Q2=I22(r+R)△t2=6.4J 故0~6.0s内整个闭合电路中产生的热量Q=Q1+Q2=7.2J. 答:(1)在t=2.0s时刻,通过电阻R的感应电流的大小为0.2A; (2)在t=2.0s时刻,电阻R消耗的电功率为0.16W; (3)0~6.0s内整个闭合电路中产生的热量为7.2J. |
◎ 解析
“略”◎ 知识点
专家分析,试题“如图甲所示,在一个正方形金属线圈区域内,存在着磁感应强度B随时间变化的匀强磁场,磁场的方向与线圈平面垂直.金属线圈所围的面积S=200cm2,匝数n=1000,线圈电阻r=1.0Ω.线…”主要考查了你对 【焦耳定律,电热】,【闭合电路欧姆定律】,【法拉第电磁感应定律】 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。- 最新内容
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