问题 问答题

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?

答案

(1)据法拉第电磁感应定律,有:

E=n

△Φ
△t
=nS
△B
△t
=n(
1
4
πd2
△B
△t
=1×
1
4
×π×(
2
π
)2
×
2-1
2
=
1
2
V

根据闭合电路欧姆定律,电流为:

I=

E
R+r
=
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.

单项选择题
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