问题详情:
如图*所示,垂直纸面向里的匀强磁场中有一矩形闭合线圈abcd,线圈平面与磁场垂直。已知线圈的匝数N=100,ab边长l1=1.0 m、bc边长l2=0.5 m,电阻r=3 Ω。磁感应强度的大小B随时间的变化规律如图乙所示,求:
(1)线圈内感应电动势的大小E和感应电流的方向;
(2)在0~5 s内通过线圈的电荷量q;
(3)在0~5 s内线圈产生的焦耳热Q。
【回答】
(1)问4分;(2)问3分;(3)问3分
解析:(1)感应电动势:E=N
磁通量变化:ΔΦ=SΔB,
解得:E=Nl1l2(2分)
代入数据得:E=3V(1分)
由楞次定律可判断出感应电流的方向为a→b→c→d→a(或逆时针)(1分)
(2)方法一:感应电流I==1A(1分)
电量q=It=5C (2分)
方法二:E=N, (1分)
求得(2分)
(3)焦耳热 Q=I2rt=15J (3分)
*:(1)3 V 感应电流的方向为a→b→c→d→a(或逆时针)
(2)5 C (3)15 J
知识点:法拉第电磁感应定律
题型:计算题