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20.如图所示,在铁芯上绕着两个线圈A和B,线圈A两端接一电源,线圈B两端接一阻值为10Ω的电阻R.己知线圈A的匝数为11;线圈B电阻为5Ω、匝数为7、横截面积为0.3m2
(1)若A接的是一电动势为11V的电池组,则电阻R两端的电压等于多少?
(2)若A接某电源(电源上端为正极)使铁芯中的磁感应强度B随时间变化如图所示,求电阻R两端的电压值并指出流经电阻R的电流方向.
(3)求(2)中t=0.35s时刻穿过线圈B的磁通量大小.

分析 (1)变压器只能改变交变电压,不能改变恒定电压.由此分析求R两端的电压.
(2)根据法拉第电磁感应定律求线圈B产生的感应电动势,由串联电路分压规律求出电阻R两端的电压值,由楞次定律分析流经电阻R的电流方向.
(3)由图读出t=0.35s时刻B的值,再由公式Φ=BS求穿过线圈B的磁通量大小.

解答 解:(1)若A接的是一电动势为11V的电池组,线圈A产生稳定的磁场,穿过线圈B的磁通量不变,没有感应电动势产生,所以电阻R两端的电压等于零.
(2)根据法拉第电磁感应定律得:
线圈B产生的感应电动势  E=nΦt=nBtS=7×0.20.7×0.3V=0.6V
电阻R两端的电压值 U=RR+rE=1010+5×0.6V=0.4V
由楞次定律判断知,流经电阻R的电流方向向下.
(3)t=0.35s时,B=0.1T,则穿过线圈B的磁通量大小 Φ=BS=0.03Wb
答:
(1)电阻R两端的电压等于零.
(2)电阻R两端的电压值是0.4V,流经电阻R的电流方向向下.
(3)穿过线圈B的磁通量大小是0.03Wb.

点评 解决本题的关键要掌握产生感应电动势的条件和法拉第电磁感应定律,本题是一种变压器,要明确变压器只能改变交变电压,不能改变恒定电压.

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