一电阻为R的金属圆环,放在匀强磁场中,磁场与圆环所在平面垂直,如图甲所示.磁场对圆环的磁通随时间t的变化关系如图所示,图

5个回答

  • 解题思路:通过法拉第电磁感应定律求出各段时间内的感应电动势大小,再通过焦耳定律与欧姆定律来综合求解.

    由磁通量随时间变化的图线可知在t=0到时间内,

    环中的感应电动势E1=

    φ0

    1

    4T=

    4φ0

    T①

    在t=

    T

    4到t=

    T

    2时间内,环中的感应电动势E2=0.②

    在t=

    T

    2到t=

    3T

    4时间内,环中的感应电动势E3=

    4Φ0

    T,③

    t=

    3T

    4到t=0时间内,环中的感应电动势E4=0.④

    由欧姆定律可知以上各段时间内环中电流分别为i=

    4Φ0

    TR,i2=0,i3=

    4Φ0

    TR,i4=0.⑤

    当t=2T时间内环所消耗的电能 W=2(

    i21R

    T

    4+

    i23R

    T

    4).⑥

    由⑤、⑥式得W=16

    φ20

    RT.⑦

    答:在t=0到t=2T的时间内,金属环所产生的电热为16

    φ20

    RT.

    点评:

    本题考点: 法拉第电磁感应定律;闭合电路的欧姆定律;电磁感应中的能量转化.

    考点点评: 考查学生对法拉第电磁感应定律、欧姆定律、焦耳定律的理解与掌握,注意要分时段来求感应电动势及焦耳热.

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