题目内容
4.横截面积S=0.2m2、n=100匝的圆形线圈A处在如图所示的磁场内,磁感应强度变化率为0.02T/s.开始时S未闭合,R1=3Ω,R2=6Ω,C=30 μF,线圈内阻1Ω,求:(1)闭合S后,求回路中的感应电动势的大小;
(2)闭合S后,通过R2的电流的大小和方向;
(3)闭合S后一段时间又断开,问S断开后通过R2的电荷量是多少?
分析 (1)根据法拉第电磁感应定律求出回路中感应电动势的大小;
(2)由闭合电路欧姆定律求回路电流,根据楞次定律求通过${R}_{2}^{\;}$的电流方向;
(3)先求出S闭合后${R}_{2}^{\;}$两端的电压及电容器所带的电量,S断开后通过${R}_{2}^{\;}$的电荷量即S闭合时电容器所带的电荷量
解答 解:(1)磁感应强度变化率的大小为$\frac{△B}{△t}$=0.02 T/s,B逐渐减弱
所以E=n$\frac{S△B}{△t}$=100×0.02×0.2 V=0.4 V
(2)回路电流I=$\frac{E}{{R}_{1}^{\;}+{R}_{2}^{\;}}=\frac{0.4}{4+6}$A=0.04 A,
方向从上向下流过R2
(3)R2两端的电压为U2=$\frac{{R}_{2}^{\;}}{{R}_{1}^{\;}+{R}_{2}^{\;}}E=\frac{6}{4+6}$×0.4 V=0.24 V
所以Q=CU2=30×10-6×0.04 C=7.2×10-6 C
答:(1)闭合S后,回路中的感应电动势的大小为0.4V;
(2)闭合S后,通过R2的电流的大小0.04A和方向从上向下流过${R}_{2}^{\;}$;
(3)闭合S后一段时间又断开,S断开后通过R2的电荷量是$7.2×1{0}_{\;}^{-6}C$
点评 利用法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律求解电流大小.S断开后,流过R2的电荷量就是S闭合时C上带有的电荷量
练习册系列答案
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C. | L1变亮,L2、L3变暗 | D. | L1变暗,L2、L3亮度变亮 |
9.两点电荷激发的电场所形成的电场线分布如图所示,A、B是电场线上的两点,下列判断正确的是( )
A. | A点的电势高于B点的电势 | |
B. | 左边点电荷带负电,右边点电荷带正电 | |
C. | 两点电荷所带电荷量相等 | |
D. | A点的电场强度大于B点的电场强度 |