Question

【題目】如圖甲所示，一個(gè)圓形線圈的匝數(shù)n＝1000，線圈面積S＝200 cm2，線圈的電阻r＝1 Ω，線圈外接一個(gè)阻值R＝4 Ω的電阻，把線圈放入一方向垂直線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖1－2－10乙所示．求：

（1）請(qǐng)說明線圈中的電流方向；

(2)前4 s內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；

(3)前4 s內(nèi)通過R的電荷量．

Answer 1

【答案】（1）線圈中的電流方向逆時(shí)針；

（2）前4s內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)1V；

（3）前4s內(nèi)通過R的電荷量0.8C．

【解析】試題分析：（1）根據(jù)楞次定律，即可求解感應(yīng)電流方向；

（2）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，結(jié)合磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率求出前4s內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小．

（2）根據(jù)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，結(jié)合閉合電路歐姆定律、電流的定義式求出通過R的電荷量．

解：（1）根據(jù)楞次定律可知，線圈中的電流方向逆時(shí)針；

（2）由圖象可知前4s內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化率

=T/s=0.05T/s

4s內(nèi)的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) E=nS="1000×0.02×0.05" V="1" V．

（3）電路中的平均感應(yīng)電流

=，

q=t，

又因?yàn)?/span>E=n，

所以q=n=1000×C=0.8C．

答：（1）線圈中的電流方向逆時(shí)針；

（2）前4s內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)1V；

（3）前4s內(nèi)通過R的電荷量0.8C．