题目内容
【题目】如图甲所示,一固定的矩形导体线圈水平放置,线圈的两端接一只小灯泡,在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场;已知线圈的匝数n=100匝,总电阻r=1.0Ω,所围成矩形的面积S=0.040m2,小灯泡的电阻R=9.0Ω,磁感应强度随时间按如图乙所示的规律变化,求:
(1)小灯泡消耗的电功率;
(2)在磁感应强度变化的0-时间内,通过小灯泡的电荷量
【答案】(1)2.88W(2)4.0×10-3C
【解析】(1)由图象知,线圈中产生的交变电流的周期T=3.14×10-2s,所以Em=nBmSω=
电流的最大值,有效值
,则
小灯泡消耗的电功率P=I2R=2.88W.
(2)在0~T/4时间内,根据法拉第电磁感应定律得,电动势的平均值,平均电流
流过灯泡的电荷量
代入解得Q=4.0×10-3C.
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