Question

如图1所示的螺线管，匝数n=1500匝，横截面积S=20cm²，电阻r=1.5Ω，与螺线管串联的外电阻R₁=3.5Ω，R₂=25Ω，穿过螺线管的匀强磁场的磁感强度按图2所示规律变化，试计算电阻R₂的电功率和a、b两点的电势（设c点电势为零）．

Answer 1

分析：由法拉第电磁感应定律与闭合电路欧姆定律及功率表达式，综合即可求解；
根据原磁场的方向，由沿着电场线方向，电势降低来确定电势的高低．

解答：解：①ε=n

△?

△t

=n?s?

△B

△t

=1500×20×10-4×

6-2

2

=6（v）
I=

ε

R1+R2+r

=

6

3.5+25+1.5

=0.2(A)
P2=I2?R2=0.22×25=1(w)
②原磁场方向向左，则感应电流磁场方向向右
电流从b→a  U_b＞U_a
U_bc=IR₂=5（V）
U_b=5（V）
因U_ac=IR₁=0.2×3.5=0.7（V）
   则U_a=-0.7（V）
答：电阻R₂的电功率为1W和a、b两点的电势为-0.7V，5V．

点评：考查法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、功率及电压与电流关系式，并掌握沿着电场线方向电势降低．