◎ 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 =Na2 △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=I2R 2 3 t 代入数据得：Q=1.28×104J． 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1.28×104J．

◎ 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。