Question

如圖甲所示，正方形金屬線圈所圍的面積S=0.04m²，匝數(shù)n=100匝，電阻r=2.0Ω，線圈與燈泡L構成閉合回路，燈泡L的電阻R=8.0Ω，不計燈絲電阻隨溫度的變化。金屬線圈區(qū)域內(nèi)存在著磁感應強度B隨時間t變化的勻強磁場，磁場的方向與線圈平面垂直，如圖乙所示。

（1）求在0 ~ 1×10 ^-2 s時間內(nèi)線圈中產(chǎn)生感應電動勢的大小。

（2）求在1×10 ^-2 s ~ 3×10 ^-2 s時間內(nèi)通過燈泡L的電流I大小。　　　

（3）規(guī)定回路中逆時針電流的方向為正方向，在圖丙中畫出通過燈泡L的電流I隨時間t的變化圖象，并求出燈泡L消耗的電功率。

Answer 1

（1）由圖象知，磁感應強度變化率的大小　　　　　　　　（2分）

     根據(jù)法拉第電磁感應定律 有電動勢的大小=8V （2分）

（2）由圖象知，磁感應強度變化率的大小　　　　　　　　　�。�1分）

     根據(jù)法拉第電磁感應定律 有電動勢的大小V （2分）

     根據(jù)閉合電路歐姆定律 有電流A　　　　　　　　　�。�2分）

（3）如圖所示（2分）

       設通過燈泡電流的有效值為，則

       （2分）

      

         W　　　　　　�。�2分）