题目内容
【题目】如图(a)所示,面积S=0.2m2、匝数n=630匝,总电阻r=1.0Ω的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)中的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,试判断通过理想电流表的电流方向.
(2)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?
【答案】(1)向右(2)40s
【解析】试题分析:根据楞次定律,结合磁场的方向,即可求解;根据闭合电路的欧姆定律与法拉第电磁感应定律,即可求解。
(1)根据楞次定律可知通过理想电流表的电流方向向右。
(2)根据电阻与功率的关系,则传感器正常工作时的电阻为:
由闭合电路欧姆定律,则有工作电流:
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
滑动变阻器触头位于最左端时外电路的电阻为,故电源电动势的最大值
由法拉第电磁感应定律可得
带入数据解得:t0=40s
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