Question

17．如圖甲所示，正方形單匝線框總電阻R=0.5Ω，邊長為L=1m．整個(gè)裝置處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中．從某一時(shí)刻開始，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t按圖乙所示的方式變化．

（1）求在0～1s時(shí)間內(nèi)流過線框的電流的大小與方向；
（2）求在1～2s時(shí)間內(nèi)線框產(chǎn)生的焦耳熱．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，閉合電路歐姆定律與楞次定律，即可求解；
（2）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，與焦耳定律，即可求解．

解答 解：（1）在0～1s時(shí)間內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率$\frac{△B}{△t}$=$\frac{0.1}{1}$Wb/s；
產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的大�。篍₁=$\frac{N△∅}{△t}$=1×0.1×1×1=0.1V
流過導(dǎo)體棒ef的電流大�。篒₁=$\frac{{E}_{1}}{R}$=$\frac{0.1}{0.5}$=0.2A；
有楞次定律可判斷電流方向?yàn)閑→f；
（2）在1s～2s時(shí)間內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率$\frac{△B′}{△t}$=0.2Wb/s
產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的大小E₂=1×0.2×1×1=0.2V
流過導(dǎo)體棒ef的電流大小I₂=$\frac{{E}_{2}}{R}$=$\frac{0.2}{0.5}$=0.4A；
在1～2s時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體棒ef產(chǎn)生的熱量Q=${I}_{2}^{2}Rt$=0.4²×0.5×1=0.08J；
答：（1）在0～1s時(shí)間內(nèi)流過線框的電流的大小0.2A與方向e→f；
（2）在1～2s時(shí)間內(nèi)線框產(chǎn)生的焦耳熱為0.08J．

點(diǎn)評(píng) 考查法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路歐姆定律、楞次定律及焦耳定律等規(guī)律的應(yīng)用，掌握提取圖象的有價(jià)信息，理解磁通量的變化率與變化量的區(qū)別，及正確的計(jì)算．