解题思路:(1)由B-t图象的斜率读出磁感应强度的变化率[△B/△t],由法拉第电磁感应定律求出线圈中产生的感应电动势,由欧姆定律求出感应电流的大小,由楞次定律判断出感应电流的方向.
(2)由公式q=It求出通过电阻R1上的电量q,由焦耳定律求出电阻R1上产生的热量.
(1)由图象分析可知,0至t1时间内 [△B/△t]=
B0
t0
由法拉第电磁感应定律有E=n[△Φ/△t]=n[△B/△t]s
而s=π
r22
由闭合电路欧姆定律有I1=
E
R1+R
联立以上各式解得
通过电阻R1上的电流大小为
I1=
nB0π
r22
3Rt0
由楞次定律可判断通过电阻R1上的电流方向为从b到a.
(2)通过电阻R1上的电量q=I1t1=
nB0π
r22t1
3Rt0
通过电阻R1上产生的热量为 Q=
I21R1t1=
2n2
B20π2
r42t1
9R
t20
答:(1)通过电阻R1上的电流大小为
nB0π
r22
3Rt0,方向为从b到a;
(2)通过电阻R1上的电量q=
nB0π
r22t1
3Rt0,电阻R1上产生的热量为
2n2
B20π2
r42t1
9R
t20.
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: 本题是法拉第电磁感应定律、欧姆定律、焦耳定律的综合应用,应用法拉第定律时要注意s是有效面积,并不等于线圈的面积.