Question

16．如图甲所示，一匝数n=200、面积s=50cm²、电阻r=0.5Ω的圆形线圈．放在匀强磁场中，线圈平面始终与磁场方向垂直．外接电阻R=1.5Ω．导线电阻可忽略，当穿过线圈的磁场按图乙所示规律变化时，求：
（1）0.2s末感应电动势的大小；
（2）0～0.1s时间内流过R的电量；
（3）0.4s内电阻R上产生的热量．

Answer 1

分析 （1）根据法拉第电磁感应定律求感应电动势的大小；
（2）先求出回路电流，再由q=It求流过R的电量；
（3）根据焦耳定律求电阻R上产生的热量．

解答 解：（1）根据法拉第电磁感应定律可得：E=n$\frac{△B}{△t}$=200×$\frac{0.4}{0.1}$×50×10^-4=4V．
（2）回路电流为：I=$\frac{E}{R+r}$=$\frac{4}{1.5+0.5}$=2A，
0～0.1s内流过电阻R的电量为：q=It=2×0.1=0.2C．
（3）根据焦耳定律可得：Q=I²Rt=2²×1.5×0.4=2.4J
答：（1）2s末感应电动势的大小4V；
（2）0-0.1s时间内流过R的电量0.2C；
（3）0.4s内电阻R上产生的热量2.4J．

点评 本题考查了法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律和电流的定义式的综合运用，难度不大，需加强训练．