Question

【題目】在如圖甲所示的電路中,螺線管匝數(shù)n=1500匝,橫截面積S=20cm2。螺線管導(dǎo)線電阻r=1.0Ω,R1=4.0Ω,R2=5.0Ω,C=30μF。在一段時間內(nèi),穿過螺線管的磁場的磁感應(yīng)強度B按如圖乙所示的規(guī)律變化。求:

(1)求螺線管中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢?

(2)閉合S,電路中的電流穩(wěn)定后,求此時全電路電流的方向(俯視方向看順時針還是逆時針)?

(3)閉合S,電路中的電流穩(wěn)定后,電阻R1的電功率?

(4)閉合S,電路中的電流穩(wěn)定后,求電容器的電量?

Answer 1

【答案】(1) (2)逆時針（3） (4)

【解析】試題分析：根據(jù)法拉第地磁感應(yīng)定律求出螺線管中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，根據(jù)閉合回路歐姆定律求出電流的大小，通過楞次定律判斷電流的方向，根據(jù)P=I2R求出電阻R1的電功率，電容器與R2并聯(lián)，兩端電壓等于R2兩端的電壓，根據(jù)Q=CU求出電容器的電量。

（1）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律：

代入數(shù)據(jù)解得：E=1.2V

（2）（3）根據(jù)閉合電路歐姆定律可得電流為： ，

根據(jù)P=I2R1 可得：P=5.76×10-2W
根據(jù)楞次定律知，電流方向為逆時針。
（4）S斷開后，電容器兩端的電壓U=IR2=0.6V，可得經(jīng)R2的電量為： Q=CU=1.8×10-5C