
电磁感应现象中通过闭合电路某截面的电荷量,而
,则
所以q只与线圈匝数、磁通量的变化量及总电阻有关,与完成该过程需要的时间无关。
【典例6】(23-24高二下·广东广州·开学考试)如图是学生常用的饭卡内部实物图,其由线圈和芯片电路组成。当饭卡处于感应区域时,会在线圈中产生感应电流来驱动芯片工作。已知线圈面积为S,共n匝,回路总电阻为R。某次刷卡时,线圈平面与磁感应强度方向垂直,且全部处于磁场区域内,在感应时间t内,磁感应强度由0增大到B,此过程中( )
A.线圈有扩张的趋势
B.通过线圈平面的磁通量变化量为
C.通过导线某截面的电荷量为
D.线圈的平均感应电动势为
【答案】C
【详解】A.在感应时间t内,磁感应强度由0增大到B,此过程中穿过线圈的磁通量增大,根据楞次定律推论增缩减扩,可知线圈有收缩趋势,故A错误;
B.通过线圈的磁通量变化量大小为
故B错误;
CD.线圈的平均感应电动势为
线圈的平均感应电流为
通过导线某截面的电荷量为
故C正确,D错误。
故选C。
【变式6-1】(多选)(23-24高三下·四川遂宁·开学考试)如图甲所示,电阻为5Ω、匝数为100匝的线圈(图中只画了2匝)两端A、B与电阻R相连,R=95Ω。线圈内有方向垂直于纸面向里的磁场,线圈中的磁通量在按图乙所示规律变化。则下列说法正确的是( )
A.A点的电势高于B点的电势
B.在线圈位置上感应电流沿顺时针方向
C.0.1s时间内通过电阻R的电荷量为0.0005C
D.0.1s时间内回路中产生的焦耳热为2.5J
【答案】AD
【详解】AB.线圈相当于电源,由楞次定律可知A相当于电源的正极,B相当于电源的负极,A点的电势高于B点的电势,在线圈位置上感应电流沿逆时针方向,A正确,B错误;
C.由法拉第电磁感应定律得
由闭合电路欧姆定律得
则0.1s时间内通过R的电荷量为
C错误;
D.0.1s时间内非静电力所做的功为
D正确;
故选AD。
【变式6-2】(多选)(23-24高二上·贵州黔东南·期末)如图甲所示,电阻、匝数
匝的线图两端A、B与电阻R相连,
。线圈内有方向垂直于纸面向里的磁场,线圈中的磁通量按图乙所示的规律变化,下列说法正确的是( )
A.通过R的电流方向为由A通过R到B
B.线圈两端的电压为
C.R的电功率为
D.时间内通过电阻R的电荷量为
【答案】AC
【详解】A.根据楞次定律,可知电流方向为由A通过R到B,A正确;
B.线圈产生的感应电动势
线圈两端的电压为路端电压
B错误;
C.R的电功率
C正确;
D.时间内通过电阻R的电荷量
D错误。
故选AC。
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