题目内容
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(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Ф0和变化周期T都是已知量,求:
(1)在t=0到t=
的时间内,通过金属圆环的电流大小及方向;
(2)在t=0到t=T的时间内,金属环所产生的电热Q.
(1)在t=0到t=
| T |
| 4 |
(2)在t=0到t=T的时间内,金属环所产生的电热Q.
(1)由法拉第电磁感应定律E=N
得,
E=
=
由闭合电路殴姆定律得:I=
=
由楞次定律可知:感应电流方向----逆时针
(2)在t=0到t=T的时间内,从
到
、
到T,由于磁通量不变,所以金属环不发热.而从0到
金属环产生的热量与从
到
金属环产生的热量是相等的.
则有Q1=I2R
=
所以Q=2Q1=
| △? |
| △t |
E=
| ?0-0 | ||
|
| 4?0 |
| T |
由闭合电路殴姆定律得:I=
| E |
| R |
| 4?0 |
| RT |
由楞次定律可知:感应电流方向----逆时针
(2)在t=0到t=T的时间内,从
| T |
| 4 |
| T |
| 2 |
| 3T |
| 4 |
| T |
| 4 |
| T |
| 2 |
| 3T |
| 4 |
则有Q1=I2R
| T |
| 4 |
| ||
| RT |
所以Q=2Q1=
4
| ||
| RT |
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.
