此时:E=Blv=0.2×5×5 V=5 V
电路电阻为R=(15+5+10)×0.2 Ω≈8.2 Ω
所以I=≈1.06 A.
(2)3 s内回路中磁通量的变化量ΔΦ=BS-0=0.2××15×5 Wb= Wb
3 s内电路产生的平均感应电动势为:E== V= V.
二、电磁感应中的电荷量问题
电磁感应现象中通过闭合电路某截面的电荷量q=Δt,而==n,则q=n,所以q只和线圈匝数、磁通量的变化量及总电阻有关,与完成该过程所用的时间无关.
注意:求解电路中通过的电荷量时,一定要用平均电动势和平均电流计算.
例2 面积S=0.2 m2、n=100匝的圆形线圈,处在如图2所示的磁场内,磁感应强度B随时间t变化的规律是B=0.02t T,R=3 Ω,C=30 μF,线圈电阻r=1 Ω,求:
图2
(1)通过R的电流方向和4 s内通过导线横截面的电荷量;
(2)电容器的电荷量.
答案 (1)方向由b→a 0.4 C (2)9×10-6 C
解析 (1)由楞次定律可求得电流的方向为逆时针,通过R的电流方向为b→a,
q=Δt=Δt=nΔt=n=0.4 C.
(2)由E=n=nS=100×0.2×0.02 V=0.4 V,
I== A=0.1 A,
UC=UR=IR=0.1×3 V=0.3 V,
Q=CUC=30×10-6×0.3 C=9×10-6 C.
例3 如图3甲所示,一个圆形线圈的匝数n=1 000,线圈面积S=300 cm2,线圈的电阻