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,边长ab=1.0m、bc=0.5m,电阻r=2Ω,磁感应强度B随时间变化的曲线如图乙所示,取垂直纸面向里为磁场的正方向,求:
(1)3s时线圈内感应电动势的大小和感应电流的方向;
(2)在1s~5s内通过线圈的电荷量q;
(3)在0~5s内线圈产生的焦耳热Q。
【答案】(1)5V,;(2)10C;(3)100J
【解析】
(1)3s时感应电动势为
代入数据解得
感应电流方向为:
(2)在1~5s内线圈中的感应电动势与3s时感应电动势相同,通过线圈的感应电流为
通过线圈的电荷量为
联立上式,代入数据解得
(3)0~1s内线圈中的感应电动势为
0~1s内线圈中的感应电流为
产生的焦耳热为
1~5s内线圈产生的焦耳热为
0~5s内总的焦耳热为
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