Question

【題目】在如圖甲所示的電路中,螺線管匝數n=1500匝,橫截面積S=20cm2。螺線管導線電阻r=1.0Ω,R1=4.0Ω,R2=5.0Ω,C=30μF。在一段時間內,穿過螺線管的磁場的磁感應強度B按如圖乙所示的規律變化。求:

(1)求螺線管中產生的感應電動勢?

(2)閉合S,電路中的電流穩定后,求此時全電路電流的方向(俯視方向看順時針還是逆時針)?

(3)閉合S,電路中的電流穩定后,電阻R1的電功率?

(4)閉合S,電路中的電流穩定后,求電容器的電量?

Answer 1

【答案】(1) (2)逆時針（3） (4)

【解析】試題分析：根據法拉第地磁感應定律求出螺線管中產生的感應電動勢，根據閉合回路歐姆定律求出電流的大小，通過楞次定律判斷電流的方向，根據P=I2R求出電阻R1的電功率，電容器與R2并聯，兩端電壓等于R2兩端的電壓，根據Q=CU求出電容器的電量。

（1）根據法拉第電磁感應定律：

代入數據解得：E=1.2V

（2）（3）根據閉合電路歐姆定律可得電流為： ，

根據P=I2R1 可得：P=5.76×10-2W
根據楞次定律知，電流方向為逆時針。
（4）S斷開后，電容器兩端的電壓U=IR2=0.6V，可得經R2的電量為： Q=CU=1.8×10-5C