(2010•南开区二模)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),已知通过圆环的磁通量随时间

(2010•南开区二模)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),已知通过圆环的磁通量随时间t的变化关系如图(b),图中的最大磁通量φ0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.
a4三文鱼 1年前 已收到1个回答 举报

继续颓废 春芽

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解题思路:(1)由法拉第电磁感应定律来求出感应电动势大小,再由闭合电路欧姆定律与电量表达式来综合,即可求解;
(2)通过法拉第电磁感应定律求出各段时间内的感应电动势大小,再通过焦耳定律与欧姆定律来综合求解.

(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E1=
△φ
△t
在以上时段内,环中的电流为I1=
E1
R
则在这段时间内通过金属环某横截面的电量q=I1t
联立求解得q=
φ0
R
(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
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E3=
4φ0
T
由欧姆定律可知在以上时段内,环中的电流为I3=
4φ0
TR
在t=0到t=2T时间内金属环所产生的电热为Q=2(I12Rt1+I32Rt3)
联立求解得Q=16
φ02
RT
答:(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得q=
φ0
R;
(2)在t=0到t=2T的时间内,金属环所产生的电热Q=16
φ02
RT.

点评:
本题考点: 感生电动势、动生电动势.

考点点评: 考查学生对法拉第电磁感应定律、欧姆定律、焦耳定律的理解与掌握,注意要分时段来求感应电动势及焦耳热.

1年前

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