Question

8．如圖甲所示，一個匝數(shù)n=100的圓形導體線圈，面積S₁=0.4m²，電阻r=1Ω．在線圈中存在面積S₂=0.3m²的垂直線圈平面向外的勻強磁場區(qū)域，磁感應強度B隨時間t變化的關系如圖乙所示．有一個R=2Ω的電阻，將其兩端a、b分別與圖甲中的圓形線圈相連接，求在0～4s時間內電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱．

Answer 1

分析 由法拉第電磁感應定律可以求出感應電動勢；由歐姆定律求出電流，由焦耳定律可以求出焦耳熱．

解答 解：線圈產(chǎn)生的電動勢：E=n$\frac{△Φ}{△t}$=n$\frac{△B}{△t}$S=100×$\frac{0.6}{4}$×0.3=4.5V；
電流為：I=$\frac{E}{R+r}$=$\frac{4.5}{2+1}$=1.5A；
在0～4s時間內電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為：Q=I²Rt=1.5²×2×4=18J．
答：在0～4s時間內電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱18J．

點評 本題考查了求電動勢、電荷量、電勢、焦耳熱等，應用法拉第電磁感應定律、歐姆定律、電流定義式、焦耳定律即可正確解題．