题目内容
【题目】如图所示,一个总阻值r=10Ω,匝数n=1000的正方形金属线圈,与阻值R=20Ω的定值电阻连成闭合回路。线圈的边长L=0.1m,其内部空间(包括边界处)充满了垂直线圈平面向外的匀强磁场。磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图所示。导线电阻不计。求:
(1)t=0时刻,穿过线圈的磁通量;
(2)0~0.02s内,线圈QMNP中的感应电动势大小和感应电流的方向;
(3)0~0.02s过程中整个回路的热功率,t=-0.01s时UPQ的大小。
【答案】(1) (2)3V,逆时针方向(3)2V
【解析】
(1)当t=0时,根据可以求出穿过线圈的磁通量;
(2)依据电动势的公式:可求出感应电流;
(3)根据欧姆定律和功率的表达式,可以求出整个回路的的热功率和UPQ。
(1)当t=0时,则:;
(2)依据电动势的公式:,感应电流方向为逆时针方向;
(3)依据欧姆定律总电阻:,
再依据功率的表达式:;
。
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