(10分)一线圈匝数为n=2000匝,面积为400cm2,线圈电阻R1=1Ω,在线圈外接一个阻值R2=4Ω的电阻,电阻一端b接地,如图甲所示。在线圈内有一与线圈共轴的圆形磁场区域(虚线表示),面积为200cm2,该区域内的磁场是方向垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示。求:
(1)从计时起在t1=3s、t2=5s时穿过线圈的磁通量分别是多少?
(2)a的最高电势和最低电势各是多少?
(10分)一线圈匝数为n=2000匝,面积为400cm2,线圈电阻R1=1Ω,在线圈外接一个阻值R2=4Ω的电阻,电阻一端b接地,如图甲所示。在线圈内有一与线圈共轴的圆形磁场区域(虚线表示),面积为200cm2,该区域内的磁场是方向垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示。求:
(1)从计时起在t1=3s、t2=5s时穿过线圈的磁通量分别是多少?
(2)a的最高电势和最低电势各是多少?
解析:
(1)t1=3s、t2=5s时磁感应强度分别为:
B1=0.35T、B2=0.2T, (2分)
则这两个时刻的磁通量分别为
Φ1= B1・S磁场=0.35×200×10-4=7.0×10-3Wb, (2分)
Φ2= B2・S磁场=0.2×200×10-4=4.0×10-3Wb。 (2分)
(2)在0~4s内,a点电势最低,且为负值,
φa=-U2=4E1/5=-1.6 V (2分)
在4~6s内,a点电势最高,且为正值,
φa=U2' =4E2/5= 6.4 V (2分)