Question

【題目】如圖甲所示，在一個正方形金屬線圈區域內，存在著磁感應強度隨時間變化的勻強磁場，磁場的方向與線圈所圍的面，匝數，線圈電阻．線圈與電阻構成閉合回路，電阻．勻強磁場的磁感應強度隨時間變化的情況如圖乙所示，求：

（）在時刻，通過電阻的感應電流的大小．

（）在，電阻消耗的電功率．

（）在內整個閉合電路中產生的熱量．

Answer 1

【答案】A

【解析】

試題（1）根據法拉第電磁感應定律，0～4.0s時間內線圈中磁通量均勻變化，產生恒定的感應電流．

t1=2.0s時的感應電動勢：

根據閉合電路歐姆定律，閉合回路中的感應電流

解得 I1=0.2A

（2）在4-6S時間內

則5s時的電流為

在t=5.0s時刻，電阻R消耗的電壓 U=I2R=3.2V

可得電阻R消耗的電功率PR=I2U=2.56W；

（3）根據焦耳定律，0～4.0s內閉合電路中產生的熱量;

Q1=I12（r+R）△t1=0.22×（1+4）×4="0.8" J

4.0～6.0s內閉合電路中產生的熱量;

Q2=I22（r+R）△t2=0.82×（1+4）×2="6.4" J

故0~6.0 s內整個閉合電路中產生的熱量為0.8J+6.4J=7.2J