问题 问答题

如图所示,在虚线圆周内有一均匀的磁场,其磁感应强度B正以0.1T/s的变化率减小.在圆周内放一金属圆环(图中实线),使圆环平面垂直磁场.已知此圆环半径为0.1m.

(1)圆环中产生的感应电动势为多大?

(2)设圆环的电阻为1Ω,则圆环中的电流为多大?

(3)仍设圆环的电阻为1Ω,但在环上某处将圆环断开,并在断开形成的两端点间接入一个4Ω的电阻,这两端点的电压为多大?

答案

(1)由法拉第电磁感应定律,则有:

E=N

△∅
△t
=N
△B
△t
•S=0.1×π×0.12V=3.14×10-3V;

(2)由闭合电路欧姆定律,则有:

I=

E
r
=
3.14×10-3
1
A=3.14×10-3A;

(3)由题意可知,电阻4Ω与圆环电阻1Ω,相串联,则电阻4Ω的电压为:

U=

E
R+r
R=
3.14×10-3
4+1
×4V=2.51×10-3V;

答:(1)圆环中产生的感应电动势为3.14×10-3V;

(2)设圆环的电阻为1Ω,则圆环中的电流为3.14×10-3A;

(3)两端点间接入一个4Ω的电阻,这两端点的电压为2.51×10-3V.

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