Question

8．如图甲所示，一个匝数n=100的圆形导体线圈，面积S₁=0.4m²，电阻r=1Ω．在线圈中存在面积S₂=0.3m²的垂直线圈平面向外的匀强磁场区域，磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示．有一个R=2Ω的电阻，将其两端a、b分别与图甲中的圆形线圈相连接，求在0～4s时间内电阻R上产生的焦耳热．

Answer 1

分析 由法拉第电磁感应定律可以求出感应电动势；由欧姆定律求出电流，由焦耳定律可以求出焦耳热．

解答 解：线圈产生的电动势：E=n$\frac{△Φ}{△t}$=n$\frac{△B}{△t}$S=100×$\frac{0.6}{4}$×0.3=4.5V；
电流为：I=$\frac{E}{R+r}$=$\frac{4.5}{2+1}$=1.5A；
在0～4s时间内电阻R上产生的焦耳热为：Q=I²Rt=1.5²×2×4=18J．
答：在0～4s时间内电阻R上产生的焦耳热18J．

点评 本题考查了求电动势、电荷量、电势、焦耳热等，应用法拉第电磁感应定律、欧姆定律、电流定义式、焦耳定律即可正确解题．