题目内容
一电阻为R的金属圆环,放在磁场中,磁场与圆环所在平面垂直,如图(a)所示,已知通过圆环的磁通量随时间t的变化关系如图(b)所示,图中的最大磁通量
和变化周期T都是已知量,求:
(1)在t = 0到t = T/4的时间内,通过金属圆环横截面的电荷量q;
(2)在t = 0到t = 2T的时间内,金属环所产生的
电热Q.
【答案】
解:(1)由磁通量随时间变化的图线可知在t=0到t=T/4时间内,环中的感应电动势为
(2分)
在以上时段内,环中的电流为
(2分)
则在这段时间内通过金属环某横截面的电量
(2分)
联立求解得
(2分)
(2)在t=T/4到t=T/2和t=3T/4到t=T时间内,环中的感应电动势E1=0(2分)
在t=0到t= T/4和t=T/2到t=3T/4时间内,环中的感应电动
(2分)
由欧姆定律可知在以上时段内,环中的电流为
(2分)
在t=0到t=2T时间内金属环所产生的电热为
(2分)
联立求解得Q=16
(2分)
练习册系列答案
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一电阻为R的金属圆环,放在匀强磁场中,磁场与圆环所在平面垂直,如图所示.磁场对圆环的磁通随时间t的变化关系如图所示,图中的最大磁通量φ0和变化周期T都是已知量.求在t=2T时间内,金属环中消耗的电能.
