Question

【题目】如图（a）所示，面积S=0.2m2、匝数n=630匝，总电阻r=1.0Ω的线圈处在变化的磁场中，磁感应强度B随时间t按图（b）所示规律变化，方向垂直线圈平面，图（a）中的传感器可看成一个纯电阻R，并标有“3V、0.9W”，滑动变阻器R0上标有“10Ω、1A”，试回答下列问题：

（1）设磁场垂直纸面向外为正方向，试判断通过理想电流表的电流方向．

（2）若滑动变阻器触头置于最左端，为了保证电路的安全，图（b）中的t0最小值是多少？

Answer 1

【答案】（1）向右（2）40s

【解析】试题分析：根据楞次定律，结合磁场的方向，即可求解；根据闭合电路的欧姆定律与法拉第电磁感应定律，即可求解。

（1）根据楞次定律可知通过理想电流表的电流方向向右。

（2）根据电阻与功率的关系，则传感器正常工作时的电阻为：

由闭合电路欧姆定律，则有工作电流：

由于滑动变阻器工作电流是1A，所以电路允许通过的最大电流为I=0.3A

滑动变阻器触头位于最左端时外电路的电阻为，故电源电动势的最大值

由法拉第电磁感应定律可得

带入数据解得：t0=40s