如图甲所示,带有微小开口(开口长度可忽略)的单匝线圈处于垂直纸面向里的匀强磁场中,线圈的直径为d=2πm,电阻r=2Ω,开口处AB通过导线与电阻R=8Ω相连,已知磁场随时间的变化-高二物理

题目简介

如图甲所示,带有微小开口(开口长度可忽略)的单匝线圈处于垂直纸面向里的匀强磁场中,线圈的直径为d=2πm,电阻r=2Ω,开口处AB通过导线与电阻R=8Ω相连,已知磁场随时间的变化-高二物理

题目详情

如图甲所示,带有微小开口(开口长度可忽略)的单匝线圈处于垂直纸面向里的匀强磁场中,线圈的直径为d=
2
π
m,电阻r=2Ω,开口处AB通过导线与电阻R=8Ω相连,已知磁场随时间的变化图象如乙图所示,求:
(1)线圈AB两端的电压大小为多少?
(2)在前2秒内电阻R上的发热量Q为多少?
题型:问答题难度:中档来源:不详

答案

(1)据法拉第电磁感应定律,有:
E=nclass="stub"△Φ
△t
=nSclass="stub"△B
△t
=n(class="stub"1
4
πd2
class="stub"△B
△t
=1×class="stub"1
4
×π×(class="stub"2
π
)2
×class="stub"2-1
2
=class="stub"1
2
V

根据闭合电路欧姆定律,电流为:
I=class="stub"E
R+r
=
class="stub"1
2
8+2
=0.05A

故路端电压为:U=IR=0.05×8=0.4V
(2)根据焦耳定律,在前2秒内电阻R上的发热量Q为:
Q=I2Rt=(0.05)2×8×2=0.04J
答:(1)线圈AB两端的电压大小为0.4V;
(2)在前2秒内电阻R上的发热量Q为0.04J.

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