如圖2-12所示，匝數(shù)N=100匝、截面積S=0.2 m2、電阻r=0.5 Ω的圓形線圈MN處于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間按B=0.6+0.02t（T）的規(guī)律變化.處于磁場外的電阻R1=3.5 Ω，R2=6 Ω，電容C=30 μF,開關(guān)S開始時未閉合，求：

圖2-12

（1）閉合S后，線圈兩端M、N兩點間的電壓和電阻R2消耗的電功率；

（2）閉合S一段時間后又打開S，則S斷開后通過R2的電荷量為多少？

解析：（1）線圈中的感應(yīng)電動勢 =100×0.02×0.2 V=0.4 V.

通過電源的電流強(qiáng)度

線圈兩端M、N兩點間的電壓=E-Ir=0.4-0.04×0.5 V=0.38 V.

電阻R2消耗的電功率P2=I2R2=0.04×0.04×6 W=9.6×10-3W.

（2）閉合S一段時間后，電路穩(wěn)定，電容器C相當(dāng)于開路，其兩端電壓等于R2兩端的電壓，即=IR2=0.04×6 V=0.24 V.

電容器充電后所帶電荷量為Ｑ=C=30×10-6×0.24 C=7.2×10-6 C.

當(dāng)S再斷開后，電容器通過電阻R2放電，通過R2的電荷量為7.2×10-6 C.

答案：（1）0.38 V　 9.6×10-3 W

（2）7.2×10-6 C

練習(xí)冊系列答案
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如圖5-12所示為一個小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)的原理圖，其矩形線圈的長度ab＝0.25 m，寬度bc＝0.2 m，共有n＝100匝，總電阻r=1.0 Ω，可繞與磁場方向垂直的對稱軸OO′轉(zhuǎn)動。線圈處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.4 T的勻強(qiáng)磁場中，與線圈兩端相連的金屬滑環(huán)上接一個“3.0 V　1.8 W”的燈泡。當(dāng)線圈以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動時，小燈泡消耗的功率恰好為1.8 W。?

圖5-12

（1）推導(dǎo)發(fā)電機(jī)線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的最大值的表達(dá)式Em=nBSω（其中S表示線圈的面積）；

（2）求線圈轉(zhuǎn)動的角速度ω；?

（3）線圈以上述角速度轉(zhuǎn)動100周過程中發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能。?

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如圖4-12所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為n1∶n2＝2∶1，原線圈接200 V交流電源，副線圈接額定功率為20 W的燈泡L，燈泡正常發(fā)光.當(dāng)電源電壓降為180 V時，燈泡實際消耗功率與其額定功率之比為_____________，此時燈泡中的電流為__________ A.（設(shè)燈泡電阻恒定）

圖4-12

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科目：高中物理 來源： 題型：

面積S = 0.2m2、n = 100匝的圓形線圈，處在如圖9-12所示的磁場內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間t變化的規(guī)律是B = 0.02t，R = 3Ω，C = 30μF，線圈電阻r = 1Ω，求：

（1）通過R的電流大小和方向

（2）電容器的電荷量。

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面積S = 0.2m2、n = 100匝的圓形線圈，處在如圖9-12所示的磁場內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間t變化的規(guī)律是B = 0.02t，R = 3Ω，C = 30μF，線圈電阻r = 1Ω，求：

（1）通過R的電流方向和4s內(nèi)通過導(dǎo)線橫截面的電荷量。
（2）電容器的電荷量。

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