题目内容
如图甲所示，一固定的矩形导体线圈水平放置，线圈的两端接一只小灯泡，在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场．已知线圈的匝数n＝100匝，电阻r＝1.0 Ω，所围成矩形的面积S＝0.040 m2，小灯泡的电阻R＝9.0 Ω，磁场的磁感应强度随时间按如图乙所示的规律变化，线圈中产生的感应电动势瞬时值的表达式为
其中Bm为磁感应强度的最大值，T为磁场变化的周期．忽略灯丝电阻随温度的变化，求：
(1)线圈中产生感应电动势的最大值；
(2)小灯泡消耗的电功率；
(3)在磁感应强度变化的
的时间内，通过小灯泡的电荷量．
答案：
解析：
解析：
解析：(1)因为线圈中产生的感应电流变化的周期与磁场变化的周期相同，所以由图象可知，线圈中产生交变电流的周期为T＝3.14×10－2 s
所以线圈中感应电动势的最大值为
(2)根据欧姆定律，电路中电流的最大值为
通过小灯泡电流的有效值为
小灯泡消耗的电功率为P＝I2R＝2.88 W．
(3)在磁感应强度变化的0～T/4内，线圈中感应电动势的平均值
通过灯泡的平均电流
通过灯泡的电荷量
答案：(1)8.0 V (2)2.88 W (3)4.0×10－3 C
练习册系列答案
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如图甲所示，一固定的粗糙斜面的倾角为37°，一物块m=5kg在斜面上，若用F=50N的力沿斜面向上推物块，物块能沿斜面匀速上升，g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．
（如图乙），则
（如图乙），则
，其中Bm为磁感应强度的最大值，T为磁场变化的周期．不计灯丝电阻随温度的变化，求：
的时间内，通过小灯泡的电荷量．