Question

5．如图（甲）所示螺线管的匝数n=3000，横截面积S=20cm²，电阻r=2Ω，与螺线管串联的外电阻R=4Ω．若穿过螺线管的匀强磁场的磁感应强度按图（乙）所示的规律变化，则理想电压表示数为0.8V，电阻R上消耗的电功率0.16W．

Answer 1

分析 本题的关键是首先根据法拉第电磁感应定律求出感应电动势的大小，注意$\frac{△B}{△t}$等于B-t图象的斜率；根据楞次定律判断线圈的电势高低；然后根据闭合电路欧姆定律求出ab两端的电压即可；再根据功率公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$即可求得R上消耗的功率．

解答 解：由E=n$\frac{s△B}{△t}$可得：E=$\frac{3000×（0.6-0.2）}{2}$×0.002V=1.2V，
根据楞次定律可知，a端电势高b端电势低；
根据闭合电路欧姆定律可得：U=$\frac{E}{R+r}R$=$\frac{1.2}{2+4}×4$=0.8V；
R上消耗的功率P=$\frac{{U}^{2}}{R}$=$\frac{0．{8}^{2}}{4}$=0.16W．
故答案为：0.8V  0.16W

点评 本题考查电磁感应定律与电路相结合的问题分析，要注意明确法拉第电磁感应定律的基本应用求解电动势，然后再根据闭合电路欧姆定律即可求解即可．