如图(a),面积S=0.2m2的线圈,匝数n=630匝,总电阻r=1.0Ω,线圈处在变化的磁场中,磁感应强度B随时间t按图(b)所示规律变化,方向垂直线圈平面.图(a)中传感器可看成一个纯电

◎ 题目

如图(a),面积S=0.2m2的线圈,匝数n=630匝,总电阻r=1.0Ω,线圈处在变化的磁场中,磁感应强度B随时间t按图(b)所示规律变化,方向垂直线圈平面.图(a)中传感器可看成一个纯电阻R,并标有“3V、0.9W”,滑动变阻器R0上标有“10Ω、1A”,试回答下列问题:
(1)设磁场垂直纸面向外为正方向,试判断通过电流表的电流方向.
(2)为了保证电路的安全,求电路中允许通过的最大电流.
(3)若滑动变阻器触头置于最左端,为了保证电路的安全,图(b)中的t0最小值是多少?
魔方格

◎ 答案

(1)根据楞次定律,可确定感应电流的方向,即为向右
(2)传感器正常工作时的电阻  R=
U2
P
=10Ω

工作电流 I=
U
R
=0.3A

由于滑动变阻器工作电流是1A,所以电路允许通过的最大电流为I=0.3A  
(3)滑动变阻器触头位于最左端时外电路的电阻为R=20Ω,故电源电动势的最大值
E=I(R+r)=6.3V   
由法拉第电磁感应定律E=
n△φ
△t
=
nS△B
△t
=
630×0.2×2.0
t0

解得t0=40s
答:(1)设磁场垂直纸面向外为正方向,是通过电流表的电流方向向右.
(2)为了保证电路的安全,则电路中允许通过的最大电流为0.3A.
(3)若滑动变阻器触头置于最左端,为了保证电路的安全,图(b)中的t0最小值是40s.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图(a),面积S=0.2m2的线圈,匝数n=630匝,总电阻r=1.0Ω,线圈处在变化的磁场中,磁感应强度B随时间t按图(b)所示规律变化,方向垂直线圈平面.图(a)中传感器可看成一个纯电…”主要考查了你对  【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。

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