=1 Ω,线圈外接一个阻值R=4 Ω的电阻,线圈处在一方向垂直线圈平面向里的圆形磁场中,圆形磁场的面积S0=200 cm2,磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示.求:
(1)第4 s时线圈的磁通量及前4 s内磁通量的变化量;
(2)前4 s内的感应电动势和前4 s内通过R的电荷量.
图3
答案 (1)8×10-3 Wb 4×10-3 Wb (2)1 V 0.8 C
解析 (1)第4 s时线圈的磁通量
Φ=BS0=0.4×200×10-4 Wb=8×10-3 Wb
因此前4 s内磁通量的变化量为
ΔΦ=0.2×200×10-4 Wb=4×10-3 Wb
(2)由图像可知前4 s内磁感应强度B的变化率
=0.05 T/s
前4 s内的平均感应电动势
E=nS0=1 000×0.05×0.02 V=1 V
电路中平均电流=
通过R的电荷量q=t=n
所以q=0.8 C.
三、转动切割产生感应电动势的计算
如图4所示,一长为l的导体棒在磁感应强度为B的匀强磁场中绕O点以角速度ω匀速转动,则导体棒产生的感应电动势E=Bωl2.公式推导见例4.