2022-2023學年高二物理競賽課件：電磁感應習題1

電磁感應習題課件13-1一個自感為0·5mH、電阻為0·0lΩ的線圈串接到內阻可以忽略、電動勢為l2V的電源上。問電流在電鍵接通多長時間達到穩(wěn)定值的90%?這時，在線田中儲存了多少磁能?到此時電源共消耗了多少能量?目錄結束已知：L=0.5mH,R=0.01Ω,e=12V,(I/I0)=0.9求：(1)t,(2)Wm,(3)WRIRLt()=ln1e=2.9×102(J)

()=0.5×10-30.10.91ln=0.115(s)

I0R=e=120.01=1.2×103(A)

=×0.5×10-3×(1.08×103)212I0RIL()=ln1(2)解：1R-Rt/LIe()=e(1)

Wm=12LI2目錄結束=1.04×103(J)

1R-Rt/LIe()=e(3)1R-Rt/Le()=eedt0òtWI=e0òtdtR=e2tRe2L1-Rt/Le()R=e2tRL1-Rt/Le()=1220.010.720.5×10-30.011exp0.5×10-30.01×0.12()目錄結束13-2在一LR串聯電路中，電流在5·0s內達到它的穩(wěn)定值的1/3。求此電路的時間常數。要使這電路中的電流達到與穩(wěn)定值差0·1%時，需經過幾個“時間常數”的時間?目錄結束已知：t=5s,I=I0/3求：(1)t,(2)t解：1R-t/tIe()=e(1)t=5s時3I=I01-t/te()=I0t=ln1000t=6.9t3I01-5/te()=I0()=12.3s=tln235=-5/te320.999I01-t/te()=I0(2)目錄結束13-3自感為2.0H、電阻為10Ω的線圈，突然連接到電動勢ε

=100V、內阻不計的電池組上，在接通后0.1s時，試求

(1)磁場中儲存能量的增加率;(2)線圈中產生的焦耳熱功率;(3)電池組放出的電功率。目錄結束已知：L=2.0H,R=10W,ε=100V,t=0.1s解：=30.5(A/s)求：(1)dW/dt,(2)PJ,ε(3)P1R-Rt/LIe()=e(1)=(3.9)2×10=152(J/s)=2×3.9×30.5=238(J/s)()=3.9(A)=101e-1/2=dtdIR-Rt/Lee=1002e-1/2=dtdILI(3)=PεeI=3.9×100=390(J/s)(2)=PJIR2

Wm=12LI2目錄結束13-4紅寶石激光器申脈沖氙燈，常用2000pF電容器充電到4000V后放電時的瞬時大電流來使之發(fā)光，如電源給電容器充電時的最大輸出電流為lA，求此充電電路的最小時間常數。脈沖氙燈放電時，其燈管內阻近似為0·50Ω。求最大放電電流及放電電路的時間常數·目錄結束已知：C=2000mF,ε=4000V,I=1A,

r=0.5W求：(1)Im,(2)τ,(3)τ′解：ImR=e=8000(A)=4000.5=τRC=0.5×2000×10-6=1.00×10-3(s)-t/RCeIR=eImR=e=40001=4000(W)=τRC′=4000×2000×10-6=8(s)在充電時：-t/RCe=Im目錄結束13-5一個l0pF的電容器充電到100V后，通過電阻R=10kΩ放電。試求

(1)剛開始時的電流;(2)電荷量減少一半所需的時間;(3)能量減少一半所需的時間。目錄結束求：(1)It=0,(2)tq/2,(3)tW/2

解：已知：C=10mF,ε=100V,R=10kWIR=e100=10×103=0.01(A)()t=-RCln21=104×10×10-6×(+0.69)=0.07(s)t=0當-t/RCeIR=e(1)-t/RCeqq=2(2)-t/RCe=21目錄結束-t/RCeqCU==CU221-2