4.英國物體學家麥克斯韋認為,磁場變化時會在空間激發(fā)感生電場,如圖所示,一個半徑為r的絕緣細圓環(huán)水平放置,環(huán)內(nèi)存在豎直向上的勻強磁場,環(huán)上套一帶電荷量為+q的小球,已知磁感強度B隨時間均勻增加,其變化率為k,則變化磁場所激發(fā)出的感應電動勢大小為$kπ{r}_{\;}^{2}$,若小球在環(huán)上運動一周,則感生電場對小球所做功大小是$qkπ{r}_{\;}^{2}$.

分析 根據(jù)法拉第電磁感應定律求解感應電動勢,根據(jù)楞次定律判斷感應電動勢的方向,然后根據(jù)W=qU求解電功.

解答 解:磁感應強度B隨時間均勻增加,其變化率為k,故感應電動勢為:
${E}_{感}^{\;}=\frac{△B}{△t}S=kπ{r}_{\;}^{2}$
根據(jù)楞次定律,感應電動勢的方向為順時針方向;小球帶正電,小球在環(huán)上運動一周,則感生電場對小球的作用力所做功的大小是:
$W=qU=q{E}_{感}^{\;}=qkπ{r}_{\;}^{2}$
故答案為:$kπ{r}_{\;}^{2}$,$qkπ{r}_{\;}^{2}$

點評 本題關鍵是明確感應電動勢的大小求解方法和方向的判斷方法,會求解電功,基礎問題.

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14.某同學為了研究一個小燈泡的燈絲電阻隨溫度的升高而變化的規(guī)律,用實驗得到下表所示的數(shù)據(jù)(I和U分別表示小燈泡的電流和電壓),則:
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I/A00.120.220.280.340.420.450.470.490.50

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②實驗中所用的器材有:
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電流表(量程0.6A,內(nèi)阻約為0.2Ω)
滑動變阻器(0-5Ω,1A)
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