例2 粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中,磁场方向垂直于线框平面,其边界与正方形线框的边平行.现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场,如下图所示,则在移出过程中线框的一边a、b两点间电势差绝对值最大的是( )
解析 磁场中切割磁感线的边相当于电源,外电路由三个相同电阻串联形成,A、C、D中a、b两点间电势差为外电路中一个电阻两端的电压为:U=E=,B图中a、b两点间电势差为路端电压为:U=E=,所以a、b两点间电势差绝对值最大的是B图,故A、C、D错误,B正确.
答案 B
三、电磁感应中的电荷量问题
设感应电动势的平均值为,则在Δt时间内,=n,=,又q=Δt,所以q=n,其中ΔΦ对应某过程磁通量的变化,R为回路的总电阻,n为电路的匝数.
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3 如图4甲所示,有一面积为S=100 cm2的金属环,电阻为R=0.1 Ω,环中磁场的变化规律如图乙所示,且磁场方向垂直纸面向里,在1~2 s时间内,通过金属环的电荷量是多少?