Question

（12分）如圖甲所示，一個(gè)圓形線圈匝數(shù)n = 1000匝、面積S = 2×10^-2m²、電阻r =1Ω。在線圈外接一阻值為R = 4Ω的電阻。把線圈放入一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直線圈平面向里，磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度B隨時(shí)間變化規(guī)律如圖乙所示。求：

（1）0 ~ 4s內(nèi)，回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；
（2）t = 5s時(shí)，a、b兩點(diǎn)哪點(diǎn)電勢(shì)高；
（3）t = 5s時(shí)，電阻兩端的電壓U 。

Answer 1

（1）1V；（2）a點(diǎn)的電勢(shì)高于b點(diǎn)；（3）3.2V。

解析試題分析：（1）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得，0 ~ 4s內(nèi)，回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
E==1V；
（2）t = 5s時(shí)，磁場(chǎng)強(qiáng)度正在減弱，故線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場(chǎng)要阻礙這種減弱，所以感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向是垂直紙面向里的，故a點(diǎn)的電勢(shì)高于b點(diǎn)；
（3）在t = 5s時(shí)，線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E₁==4V；
電路中的電流為I₁==0.8A；
故電阻兩端的電壓U=I₁×R=0.8A×4Ω=3.2V。
考點(diǎn)：法拉第電磁感應(yīng)定律，歐姆定律。