如图(a)所示,一个电阻值为R,匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连接成闭合回路,线圈的半径为r1,在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 焦耳定律,电热/2022-12-13 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图(a)所示,一个电阻值为R,匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连接成闭合回路,线圈的半径为r1,在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图(b)所示.图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0,导线的电阻不计.在0至t1时间内,求:
(1)通过电阻R1上的电流大小和方向;
(2)通过电阻R1上的电荷量q
(3)电阻R1上产生的热量?
魔方格

◎ 答案

(1)由图象分析可知,0至t1时间内   
△B
△t
=
B0
t0

由法拉第电磁感应定律有E=n
△?
△t
=n
△B
△t
s
s=
πr22

由闭合电路欧姆定律有I1=
E
R1+R

联立以上各式解得,通过电阻R1上的电流大小为I1=
nB0
πr22
3Rt0

由楞次定律可判断通过电阻R1上的电流方向为从b到a
(2)通过电阻R1上的电量q=I1t1=
nB0
πr22
t
1
3Rt0

(3)通过电阻R1上产生的热量Q=
I21
R1t1=
2
n2B20
π2
r42
t
1
9R
t20

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图(a)所示,一个电阻值为R,匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连接成闭合回路,线圈的半径为r1,在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,…”主要考查了你对  【焦耳定律,电热】,【闭合电路欧姆定律】,【法拉第电磁感应定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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