题目
8-18 如图所示,边长为20 cm的正方形导体回路,置于圆内的均匀磁场中,B为0.5T,方向垂直于导体-|||-回路,且以 0.1T/s 的变化率减小,图中ac的中点b为圆心ac沿直径。求:(1)c、d e、f各点感应电场的方向和-|||-大小(用矢量在图上标明);(2)ac、ce和eg段的电动势;(3)回路内的感应电动势有多大?(4)如果回路的电阻-|||-为2Ω,回路中的电流有多大?(5)a和c两点间的电势差为多大?哪一点电势高?(6)c、e两点间的电势差V,为-|||-多少?-|||-d e-|||-x-|||-b-|||-a g-|||-x-|||-习题 8-18 图

题目解答
答案

解析
步骤 1:计算感应电场的大小和方向
根据法拉第电磁感应定律,感应电场的大小与磁场变化率成正比。感应电场的方向遵循楞次定律,即感应电流产生的磁场会阻碍原磁场的变化。由于磁场以0.1T/s的变化率减小,感应电场的方向将与磁场变化的方向相反,即垂直于导体回路向外。感应电场的大小可以通过计算回路中感应电动势的大小来确定。
步骤 2:计算各段的电动势
感应电动势的大小与回路中感应电场的大小和路径长度成正比。对于ac、ce和eg段,感应电动势的大小可以通过计算感应电场的大小和路径长度来确定。
步骤 3:计算回路内的感应电动势
回路内的感应电动势等于各段感应电动势的代数和。
步骤 4:计算回路中的电流
根据欧姆定律,回路中的电流等于感应电动势除以回路的电阻。
步骤 5:计算a和c两点间的电势差
a和c两点间的电势差等于ac段的感应电动势。
步骤 6:计算c和e两点间的电势差
c和e两点间的电势差等于ce段的感应电动势。
根据法拉第电磁感应定律,感应电场的大小与磁场变化率成正比。感应电场的方向遵循楞次定律,即感应电流产生的磁场会阻碍原磁场的变化。由于磁场以0.1T/s的变化率减小,感应电场的方向将与磁场变化的方向相反,即垂直于导体回路向外。感应电场的大小可以通过计算回路中感应电动势的大小来确定。
步骤 2:计算各段的电动势
感应电动势的大小与回路中感应电场的大小和路径长度成正比。对于ac、ce和eg段,感应电动势的大小可以通过计算感应电场的大小和路径长度来确定。
步骤 3:计算回路内的感应电动势
回路内的感应电动势等于各段感应电动势的代数和。
步骤 4:计算回路中的电流
根据欧姆定律,回路中的电流等于感应电动势除以回路的电阻。
步骤 5:计算a和c两点间的电势差
a和c两点间的电势差等于ac段的感应电动势。
步骤 6:计算c和e两点间的电势差
c和e两点间的电势差等于ce段的感应电动势。