题目内容
如图(a),一个电阻值为R,匝数为n的圆形金属线与阻值也为2R的电阻R1连结成闭合回路.线圈的半径为r.在线圈包围的空间内,存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图(b)所示.图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0.导线的电阻不计.求0至t时间内
(1)通过电阻R1上的电流大小和方向;
(2)通过电阻R1上的电量q.
(1)通过电阻R1上的电流大小和方向;
(2)通过电阻R1上的电量q.
(1)由图象分析可知,0至t0时间内:
=
,
由法拉第电磁感应定律得,感应电动势:E=n
=n
S,
其中:S=πr2,
由闭合电路欧姆定律得,电流:I=
,
解得,通过电阻R1上的电流:I=
,
由楞次定律可知,通过电阻R1上的电流方向为从b到a
(2)通过电阻R1上的电量:q=It=
;
答:(1)通过电阻R1上的电流大小为:
,方向:从b到a;
(2)通过电阻R1上的电量为
.
△B |
△t |
B0 |
t0 |
由法拉第电磁感应定律得,感应电动势:E=n
△Φ |
△t |
△B |
△t |
其中:S=πr2,
由闭合电路欧姆定律得,电流:I=
E |
R1+R |
解得,通过电阻R1上的电流:I=
nB0πr2 |
3Rt0 |
由楞次定律可知,通过电阻R1上的电流方向为从b到a
(2)通过电阻R1上的电量:q=It=
nB0πr2t |
3Rt0 |
答:(1)通过电阻R1上的电流大小为:
nB0πr2 |
3Rt0 |
(2)通过电阻R1上的电量为
nB0πr2t |
3Rt0 |
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