Question

(2009年高考廣東卷)如圖甲所示，一個電阻值為R、匝數(shù)為n的圓形金屬線圈與阻值為2R的電阻R₁連接成閉合回路．線圈的半徑為r₁，在線圈中半徑為r₂的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于線圈平面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的關(guān)系圖線如圖乙所示．圖線與橫、縱軸的截距分別為t₀和B₀，導(dǎo)線的電阻不計．求0至t₁時間內(nèi)：

(1)通過電阻R₁上的電流大小和方向；

(2)通過電阻R₁上的電荷量q及電阻R₁上產(chǎn)生的熱量．

 

Answer 1

【答案】

：見解析

【解析】(1)由圖象分析可知，0至t₁時間內(nèi)＝

由法拉第電磁感應(yīng)定律有E＝n＝nS，而S＝πr

由閉合電路歐姆定律有I₁＝

聯(lián)立以上各式解得

通過電阻R₁上的電流大小為I₁＝

由楞次定律可判斷通過電阻R₁上的電流方向為從b到a.

(2)通過電阻R₁上的電荷量q＝I₁t₁＝

電阻R₁上產(chǎn)生的熱量Q＝IR₁t₁＝.