如圖甲所示,一個電阻值為R的圓形金屬線圈與阻值為2R的電阻R1連接成閉合回路.線圈的半徑為r.在線圈中存在垂直于線圈平面向里的勻強磁場,磁感應強度B隨時間t變化的關(guān)系如圖乙所示,圖中B0和t0已知.導線電阻不計.求:0至t0時間內(nèi),

(1)通過電阻R1電流I的大小和方向;
(2)通過電阻R1的電荷量q;
(3)電阻R1上產(chǎn)生的熱量Q.
(1)由法拉第電磁感應定律得:
感應電動勢:E=
△Φ
△t
=
△B?S
△t
=
B0πr2
t0
,
感應電流:I=
E
R+2R
=
B0πr2
3Rt0
,
由楞次定律可知:通過R1的電流方向為a→b;
(2)設(shè)通過R1的電量為q,
電荷量:q=It0=
B0πr2
3R
;
(3)由焦耳定律可知,電阻R1上產(chǎn)生的熱量:
Q=I2R1t0=2Rt0(
B0πr2
3Rt0
)2=
2
B20
π2r4
9Rt0
;
答:(1)通過電阻R1電流I的大小為
B0πr2
3Rt0
,方向:a→b;
(2)通過電阻R1的電荷量為
B0πr2
3R

(3)電阻R1上產(chǎn)生的熱量為
2
B20
π2r4
9Rt0
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖9所示,兩塊水平放置的金屬板距離為d,用導線、電鍵K與一個n匝的線圈連接,線圈置于方向豎直向上的均勻變化的磁場B中。兩板間放一臺小壓力傳感器,壓力傳感器上表面絕緣,在其上表面靜止放置一個質(zhì)量為m、電量為+q的小球。K斷開時傳感器上有示數(shù),K閉合時傳感器上的示數(shù)變?yōu)樵瓉淼囊话搿t線圈中磁場B的變化情況和磁通量變化率分別是(   )
A.正在增加,B.正在增加,
C.正在減弱,D.正在減弱,

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

如圖甲所示,一個邊長為L的正方形線框固定在勻強磁場(圖中未畫出)中,磁場方向垂直于導線框所在平面,規(guī)定向里為磁感應強度的正方向,向右為導線框ab邊所受安培力F的正方向,線框中電流i沿abcd方向時為正.已知在0~4s時間內(nèi)磁場的磁感應強度的變化規(guī)律如圖所示.則下列圖象所表示的關(guān)系正確的是( 。
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖甲所示,100匝的線圈兩端A、B與一個電壓表相連.線圈內(nèi)有垂直指向紙內(nèi)方向的磁場,線圈中的磁通量按圖乙所示規(guī)律變化.
(1)按圖乙所示規(guī)律,電壓表的讀數(shù)應該是多少?
(2)A、B兩端,哪端應該與電壓表標+號的接線柱連接?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

對匝數(shù)一定的線圈,下列說法中正確的是(  )
A.線圈放在磁場越強的位置,線圈中產(chǎn)生的感應電動勢一定越大
B.線圈中磁通量變化越快,線圈中產(chǎn)生的感應電動勢一定就大
C.線圈中磁通量變化越大,線圈中產(chǎn)生的感應電動勢一定越大
D.線圈中磁通量越大,線圈中產(chǎn)生的感應電動勢一定越大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

將沒有閉合的多匝線圈置于僅隨時間變化的磁場中,線圈平面與磁場方向垂直,下列表述正確的是( 。
A.感應電動勢的大小與線圈的匝數(shù)無關(guān)
B.穿過線圈的磁通量變化越快,感應電動勢越大
C.產(chǎn)生的電動勢屬于動生電動勢
D.既不產(chǎn)生感應電流又不產(chǎn)生感應電動勢

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

把一條形磁鐵插入同一閉合線圈中,第一次是迅速的,第二次是緩慢的,兩次初、末位置均相同,則在兩次插入的過程中( 。
A.磁通量變化量相同B.磁通量變化率相同
C.產(chǎn)生的感應電流相同D.產(chǎn)生的感應電動勢相同

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

有一個n匝的圓形線圈,放在磁感應強度為B的勻強磁場中,線圈平面與磁感線成30°角,磁感應強度均勻變化,線圈導線的規(guī)格不變,下列方法可使線圈中的感應電流增加一倍的是(  )
A.將線圈匝數(shù)增加一倍
B.將線圈面積增加一倍
C.將線圈半徑增加一倍
D.將線圈平面轉(zhuǎn)至跟磁感線垂直的位置

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

在如圖甲所示的電路中,螺線管匝數(shù)n=2000匝,橫截面積S=20cm2.螺線管導線電阻r=1.0Ω,R1=4.0Ω,R2=5.0Ω,C=60μF.在一段時間內(nèi),穿過螺線管的磁場的磁感應強度B按如圖乙所示的規(guī)律變化.求:
(1)求螺線管中產(chǎn)生的感應電動勢;
(2)閉合S,電路中的電流穩(wěn)定后,求電阻R2的電功率;
(3)S斷開后,求流經(jīng)R2的電量.

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