题目内容

如图a所示,一个电阻值为R=1Ω ,匝数为n=100的圆形金属线与阻值为2R的电阻R1连结成闭合回路。线圈的半径为r1=12cm . 在线圈中半径为r2=10cm的圆形区域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=10s和B0=3T . 导线的电阻不计。求0至t1=6s的时间内

(a)

(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及电阻R1上产生的热量。

 

【答案】

⑴0.314A,从b到a   ⑵ 1.884C   1.18J

【解析】

 试题分析:⑴由图象分析可知,0至时间内  

由法拉第电磁感应定律有 

解得E=0.3π≈0.942V

由闭合电路欧姆定律有

联立以上各式解得则阻上的电流大小为0.314A     

 由楞次定律可判断通过电阻上的电流方向为从b到a(或顺时针)

⑵通过电阻上的电量

代入数据解得:q=1.884C      

通过电阻上产生的热量

代入数据解得:Q=0.12π2≈1.18J        

考点:本题考查法拉第电磁感应定律,闭合电路欧姆定律,楞次定律,焦耳定律

点评:本题学生明确计算感应电动势时,要用线圈内具有磁场的面积,能熟练运用法拉第电磁感应定律,闭合电路欧姆定律,楞次定律,焦耳定律解相关问题。

 

练习册系列答案
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(2012?盐城三模)有一金属电阻丝的阻值约为20Ω,现用以下实验器材测量其电阻率:
A.电压表V1(量程0~15V,内阻约15kΩ)
B.电压表V2(量程0~3V,内阻约3kΩ)
C.电流表A1 (量程为0~0.6A,内阻约为0.5Ω)
D.电流表A2(量程为0~50mA,内阻约为10Ω)
E.滑动变阻器R1(阻值范围0~1kΩ,允许最大电流0.2A)
F.滑动变阻器R2(阻值范围0~20Ω,允许最大电流1.0A)
G.螺旋测微器
H.电池组(电动势3V,内电阻0.5Ω)
I.开关一个和导线若干

(1)某同学决定采用分压式接法调节电路,为了准确地测量出电阻丝的电阻,电压表选
B
B
,电流表选
C
C
,滑动变阻器选
F
F
(填写器材前面的字母);
(2)用螺旋测微器测量该电阻丝的直径,示数如图a所示,该电阻丝直径的测量值d=
0.185
0.185
mm;
(3)如图b所示,将电阻丝拉直后两端分别固定在刻度尺两端的接线柱a和b上,其间有一可沿电阻丝滑动的触头P,触头的上端为接线柱c.当按下触头P时,它才与电阻丝接触,触头的位置可在刻度尺上读出.实验中改变触头与电阻丝接触的位置,并移动滑动变阻器的滑片,使电流表A示数I保持不变,记录对应的电压表读数U.
该同学的实物连接如图c所示,他的连线是否正确,如果有错,在连接的导线上打“×”并重新正确连线;如果有导线遗漏,请添加导线,完成正确的实物连接图.
(4)利用测量数据描点作出U-L图线,如图d所示,并求得图线的斜率k.用电阻丝的直径d、电流I和斜率k表示电阻丝的电阻率ρ=
kπd2
4I
kπd2
4I
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