题目内容

【题目】如图甲所示,匀强磁场中有一矩形闭合线圈abcd,线圈平面与磁场方向垂直。已知线圈的匝数N=100,ab边长L1=10m、bc边长L2=05m,线圈的电阻r=2Ω磁感应强度B随时间变化的规律如图乙所示,取垂直纸面向里为磁场的正方向。求:

13 s时线圈内感应电动势的大小和感应电流的方向。

2在1~5 s内通过线圈的电荷量q

3在0~5 s内线圈产生的焦耳热Q

【答案】15 V, 感应电流方向为a→b→c→d→a210 C3100 J

【解析】

试题分析:13 s时感应电动势,其中磁通量的变化量ΔΦ1=ΔB1S

解得:,代入数据解得:E1=5 V, 感应电流方向为a→b→c→d→a

2在1~5 s内线圈中的感应电动势 感应电流

电荷量q=I2Δt2,解得:,代入数据解得:q=10 C

30~1 s内线圈中的感应电动势:

0~1 s内线圈中的感应电流,产生的焦耳热Q1=I32rΔt3=50J;

1~5 s内线圈产生的焦耳热Q2=I22rΔt2=50J; 0~5s内焦耳热Q=Q1+Q2=100 J

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