Question

14．如圖甲所示，100匝的線圈兩端A、B與一個電壓表相連．線圈內有垂直指向紙內方向的磁場，線圈中的磁通量按圖乙所示規(guī)律變化．

（1）按圖乙所示規(guī)律，理想電壓表的讀數(shù)應該是多少？
（2）A、B兩端，哪端應該與電壓表標+號的接線柱連接？
（3）如果用一個阻值為40歐姆的電阻替代電壓表，且線圈有電阻為10歐，則A、B兩端的電壓為多少？

Answer 1

分析 （1）由圖求出磁通量的變化率．根據(jù)法拉第電磁感應定律求出回路中感應電動勢，得到電壓表的讀數(shù)．
（2）根據(jù)楞次定律判斷電動勢的方向，確定電壓表的接線柱接法．
（3）根據(jù)閉合電路歐姆定律，結合電壓U=IR，即可求解．

解答 解：（1）由圖得到：磁通量的變化率為：$\frac{△∅}{△t}$=$\frac{0.15-0.1}{0.1}$ Wb/s=0.5Wb/s，
根據(jù)法拉第電磁感應定律得：
E=n$\frac{△∅}{△t}$=50V，
則電壓表讀數(shù)為50V．
（2）由楞次定律判定，感應電流方向為逆時針方向，線圈等效于電源，而電源中電流由低電勢流向高電勢，故A端的電勢高于B端電勢（比B端高），A端應該與電壓表的“+”的接線柱連接．
（3）根據(jù)閉合電路歐姆定律，則有：$I=\frac{E}{R+r}$=$\frac{50}{40+10}$=1A；
得：U=IR=1×40=40V；
答：（1）按圖乙所示規(guī)律，電壓表的讀數(shù)應該是50V；
（2）A端應該與電壓表標+號的接線柱連接．
（3）則A、B兩端的電壓為40V．

點評 考查閉合電路歐姆定律，并根據(jù)法拉第電磁感應定律求感應電動勢，由楞次定律判斷感應電動勢的方向，是常見的陳題．