如图甲所示，在一个正方形金属线圈区域内，存在着磁感应强度B随时间变化的匀强磁场，磁场的方向与线圈平面垂直．金属线圈所围的面积S=200cm2，匝数n=1000，线圈电阻r=1.0Ω．线-00教育-零零教育信息网

如图甲所示，在一个正方形金属线圈区域内，存在着磁感应强度B随时间变化的匀强磁场，磁场的方向与线圈平面垂直．金属线圈所围的面积S=200cm2，匝数n=1000，线圈电阻r=1.0Ω．线

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 闭合电路欧姆定律/2022-12-16 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图甲所示，在一个正方形金属线圈区域内，存在着磁感应强度B随时间变化的匀强磁场，磁场的方向与线圈平面垂直．金属线圈所围的面积S=200cm²，匝数n=1000，线圈电阻r=1.0Ω．线圈与电阻R构成闭合回路，电阻R=4.0Ω．匀强磁场的磁感应强度随时间变化的情况如图乙所示，求：
（1）在t=2.0s时刻，通过电阻R的感应电流的大小；
（2）在t=2.0s时刻，电阻R消耗的电功率；
（3）0～6.0s内整个闭合电路中产生的热量．

◎ 答案

（1）根据法拉第电磁感应定律，0～4.0s时间内线圈中磁通量均匀变化，产生恒定的感应电流．
t₁=2.0s时的感应电动势E1=n

△Φ

△t1

(B4-B0)S

△t1

根据闭合电路欧姆定律，闭合回路中的感应电流I1=

R+r

            解得  I₁=0.2A
   （2）在t=2.0s时刻，电阻R消耗的电功率P=I₁²R=0.16W．
   （3）根据焦耳定律，0～4.0s内闭合电路中产生的热量
        Q₁=I₁²（r+R）△t₁=0.8 J
      由图象可知，在4.0s～6.0s时间内，线圈中产生的感应电动势E2=n

△Φ2

△t2

Φ6-Φ4

△t2

根据闭合电路欧姆定律，t₂=5.0s时闭合回路中的感应电流I2=

R+r

=0.8A
      闭合电路中产生的热量 Q₂=I₂²（r+R）△t₂=6.4J
故0～6.0s内整个闭合电路中产生的热量Q=Q₁+Q₂=7.2J．
答：（1）在t=2.0s时刻，通过电阻R的感应电流的大小为0.2A；
    （2）在t=2.0s时刻，电阻R消耗的电功率为0.16W；
    （3）0～6.0s内整个闭合电路中产生的热量为7.2J．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

专家分析，试题“如图甲所示，在一个正方形金属线圈区域内，存在着磁感应强度B随时间变化的匀强磁场，磁场的方向与线圈平面垂直．金属线圈所围的面积S=200cm2，匝数n=1000，线圈电阻r=1.0Ω．线…”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。