题目内容
【题目】用导线绕一圆环,环内有一用同样导线折成的内接正方形线框,圆环与线框绝缘,如图1所示。圆环的半径R=2 m,导线单位长度的电阻r0=0.2 Ω/m。 把它们放在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于圆环平面(纸面)向里。磁感应强度B随时间t变化如图2所示。求:
(1)正方形产生的感应电动势;
(2)在0~2.0 s内,圆环产生的焦耳热;
(3)若不知道圆环半径数值,在0~2.0 s内,导线圆环中的电流与正方形线的电流之比。
【答案】(1)4V(2)31.75J(3)
【解析】
(1)正方形面积为S=2R2,根据法拉第电磁感应定律得:
(2)圆面积为S′=πR2,圆周长为L=2πR,圆环的电阻为:r′=2πRr0=2×3.14×2×0.2=2.5Ω
根据法拉第电磁感应定律得:
在0~2.0s内,圆环产生的焦耳热为:
(3)正方形方框中的电流为:
导线圆环中的电流为:
导线圆环中的电流与正方形线框的电流之比:
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