由法拉第电磁感应定律得E=ΔΔΦt=SΔΔBt=KS,而S
=4Lπ2,经时间t电容器P板所带电荷量Q=EC=K4Lπ2C;由楞次定律知电容器P板带负电,故D选项
正确.
8、如图甲所示,电路的左侧是一个电容为C的电容器,电路的右侧是一个环形导体,环形导体所围的面
积为S在环形导体中有一垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度的大小随时间变化的规律如图乙所示.则
在0~t0时间内电容器
A.上极板带正电,所带电荷量为CSBt20-B1B.上极板带正电,所带电荷量为CB2t-0B1C.上极板带负电,所带电荷量为CSBt20-B1D.上极板带负电,所带电荷量为CB2t-0B1答案A
解析由题图乙可知ΔΔBt=B2-t0B1,B增大,根据楞次定律,感应电流沿逆时针方向,故上极板带正电,
E=
SΔΔtB=SB2t-0B1,Q=CE=CSBt20-B1,A正确.
9、如图所示,正方形线圈abcd位于纸面内,边长为L,匝数为N,线圈内接有电阻值为R的电阻,过ab
中点和cd中点的连线OO′恰好位于垂直纸面向里的匀强磁场的右边界上,磁场的磁感应强度为B当线圈
转过90°时,通过电阻R的电荷量为
5
fBL2A2R
NBL2B2R
BL2CR
NBL2DR
答案B
解析初状态时,通过线圈的磁通量为Φ1=B2L2,当线圈转过90°时,通过线圈的磁通量为0,由q=
NΔΦ可得通过电阻R总
R
的电荷量为N2BRL2
10、如图a所示,一个电阻值为R、匝数为
的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连接成闭合回路.线圈的半径为r1在线圈中半径为r2的圆形区域存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图b所示.图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0导线的电阻不计.求0至t1时间内:
a
b
1通过电阻R1上的电流大小和方向;
2通过电阻R1上的电荷量q及电阻R1上产生的热量.
审题指导
1用公式E=
ΔΔBtS求解时,S应为线圈在磁场范围内的有效面积,ΔΔBt应为B-t图象斜率的大小.
2.产生感应电动势的线圈相当于电源,R1为外电阻.
解析1穿过闭合线圈的磁场的面积为S=πr22
由题图b可知,磁感应强度B的变化率的大小为
ΔΔBt=Bt00根据法拉第电磁感应定律得:E=
ΔΔΦt=
SΔΔBt=
Bt00πr22由闭合电路欧姆定律可知流过电阻R1的电流为:I=R+E2R=
3BR0πt0r22
再根据楞次定律可以判断,流过电阻R1的电流方向应由b到a20至t1时间内通过电阻R1的电荷量为q=It1=
B30Rπtr022t1
6
f电阻R1上产生的热量为Q=I2R1t1=2
2B9R20πt202r42t1
答案1
3BR0πt0r22方向从b到a
2
B30Rπtr022t1
2
2B20π2r24t19Rt20
11、如图甲所示,边长为L、质量为m、总电阻为r