Question

【題目】橫截面積S＝0.2 m2、匝數(shù)n＝100匝的線圈A，處在如圖甲所示的磁場中，磁感應強度B隨時間按圖乙所示規(guī)律變化，方向垂直線圈平面，規(guī)定向外為正方向．電路中R1＝4 Ω，R2＝6 Ω，C＝30 μF，線圈電阻不計．

　

甲 乙

(1)閉合S穩(wěn)定后，求通過R2的電流大小和方向；

(2)閉合S一段時間后再斷開，則斷開后通過R2的電荷量是多少？

Answer 1

【答案】　(1)0.4 A　電流方向向下 (2)7.2×10－5C

【解析】

(1)由題圖知B隨時間按線性變化，變化率：＝0.2 T/s.

由法拉第電磁感應定律得：E＝nS＝4 V

由楞次定律確定線圈中的電流方向為順時針方向，則通過R2的電流方向向下，由閉合電路歐姆定律得流過R2的電流I＝＝0.4 A.

(2)S閉合后，將對C充電，充電結(jié)束后電容器支路斷路，電容器兩端的電勢差等于R2兩端的電壓：U＝IR2＝2.4 V

因此其充電量: Q＝CU＝7.2×10－5C

S斷開后，電容器只通過R2放電，所以放電量為7.2×10－5C.