如图甲所示，在一个正方形金属线圈区域内存在着磁感应强度B随时间变化的匀强磁场，磁场的方向与线圈平面垂直．金属线圈所围的面
如图甲所示，在一个正方形金属线圈区域内存在着磁感应强度B随时间变化的匀强磁场，磁场的方向与线圈平面垂直．金属线圈所围的面积S=200cm2，匝数n=1 000，线圈电阻r=1.0Ω．线圈与电阻R构成闭合回路，电阻的阻值R=4.0Ω．匀强磁场的磁感应强度随时间变化的情况如图乙所示，求：（1）在t=2.0s时通过电阻R的感应电流的大小和方向；
（2）在t=5.0s时刻，线圈端点a、b间的电压；
（3）0～6.0 s内整个闭合电路中产生的热量．
赞 butcherjan 幼苗
共回答了18个问题采纳率：94.4% 举报
解题思路：（1）由图读出磁通量的变化率，根据法拉第电磁感应定律求出感应电动势，由欧姆定律求解感应电流的大小．
（2）由U=IR求出电阻R两端的电压，即为端点a、b间的电压．
（3）根据焦耳定律分别求出0～4.0s时间内和4.0s～6.0s时间内的热量，再求总和．
（2）由U=IR求出电阻R两端的电压，即为端点a、b间的电压．
（3）根据焦耳定律分别求出0～4.0s时间内和4.0s～6.0s时间内的热量，再求总和．
（1）根据法拉第电磁感应定律，0～4.0s时间内线圈中磁通量均匀变化，产生恒定的感应电流．
t1=2.0s时的感应电动势：E1=n[△∅
△t1=n
(B4−B1)S
△t1
根据闭合电路欧姆定律，闭合回路中的感应电流I1=
E1/R+r]
解得I1=0.2A
（2）在4-6S时间内 E2=n[△∅
△t2=n
(B6−B4)S
△t2
则5s时的电流为I2=
E2/R+r]=[4/4+1]=0.8A
在t=5.0s时刻，电阻R消耗的电压 U=I2R
由③④⑤可得 U=0.8×4=3.2V；
（3）根据焦耳定律，0～4.0s内闭合电路中产生的热量
Q1=I12（r+R）△t1=0.22×（1+4）×4=0.8 J
在4.0s～6.0s时间内闭合电路中产生的热量 Q2=I22（r+R）△t2=0.82×（1+4）×2=6.4J
故0～6.0s内整个闭合电路中产生的热量Q=Q1+Q2=7.2J．
答：（1）在t=2.0s时刻，通过电阻R的感应电流的大小为0.2A；
（2）在t=5.0s时刻，线圈端点a、b间的电压为3.2V；
（3）0～6.0s内整个闭合电路中产生的热量为7.2J．
点评：
本题考点： 法拉第电磁感应定律；闭合电路的欧姆定律；焦耳定律．
考点点评： 本题是电磁感应与电路知识简单的综合．当穿过回路的磁通量均匀变化时，回路中产生恒定电流，可以用焦耳定律求解热量．
1年前
1
可能相似的问题
你能帮帮他们吗