Question

20．如圖所示，在鐵芯上繞著兩個(gè)線圈A和B，線圈A兩端接一電源，線圈B兩端接一阻值為10Ω的電阻R．己知線圈A的匝數(shù)為11；線圈B電阻為5Ω、匝數(shù)為7、橫截面積為0.3m²．
（1）若A接的是一電動(dòng)勢(shì)為11V的電池組，則電阻R兩端的電壓等于多少？
（2）若A接某電源（電源上端為正極）使鐵芯中的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化如圖所示，求電阻R兩端的電壓值并指出流經(jīng)電阻R的電流方向．
（3）求（2）中t=0.35s時(shí)刻穿過(guò)線圈B的磁通量大�。�

Answer 1

分析 （1）變壓器只能改變交變電壓，不能改變恒定電壓．由此分析求R兩端的電壓．
（2）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律求線圈B產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，由串聯(lián)電路分壓規(guī)律求出電阻R兩端的電壓值，由楞次定律分析流經(jīng)電阻R的電流方向．
（3）由圖讀出t=0.35s時(shí)刻B的值，再由公式Φ=BS求穿過(guò)線圈B的磁通量大�。�

解答 解：（1）若A接的是一電動(dòng)勢(shì)為11V的電池組，線圈A產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)，穿過(guò)線圈B的磁通量不變，沒(méi)有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生，所以電阻R兩端的電壓等于零．
（2）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得：
線圈B產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)  E=n$\frac{△Φ}{△t}$=n$\frac{△B}{△t}$S=7×$\frac{0.2}{0.7}$×0.3V=0.6V
電阻R兩端的電壓值 U=$\frac{R}{R+r}$E=$\frac{10}{10+5}$×0.6V=0.4V
由楞次定律判斷知，流經(jīng)電阻R的電流方向向下．
（3）t=0.35s時(shí)，B=0.1T，則穿過(guò)線圈B的磁通量大小 Φ=BS=0.03Wb
答：
（1）電阻R兩端的電壓等于零．
（2）電阻R兩端的電壓值是0.4V，流經(jīng)電阻R的電流方向向下．
（3）穿過(guò)線圈B的磁通量大小是0.03Wb．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵要掌握產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的條件和法拉第電磁感應(yīng)定律，本題是一種變壓器，要明確變壓器只能改變交變電壓，不能改變恒定電壓．