2022-2023学年高二物理竞赛课件：电磁感应习题1

电磁感应习题课件13-1一个自感为0·5mH、电阻为0·0lΩ的线圈串接到内阻可以忽略、电动势为l2V的电源上。问电流在电键接通多长时间达到稳定值的90%?这时，在线田中储存了多少磁能?到此时电源共消耗了多少能量?目录结束已知：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目录结束=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()目录结束13-2在一LR串联电路中，电流在5·0s内达到它的稳定值的1/3。求此电路的时间常数。要使这电路中的电流达到与稳定值差0·1%时，需经过几个“时间常数”的时间?目录结束已知：t=5s,I=I0/3求：(1)t,(2)t解：1R-t/tIe()=e(1)t=5s时3I=I01-t/te()=I0t=ln1000t=6.9t3I01-5/te()=I0()=12.3s=tln235=-5/te320.999I01-t/te()=I0(2)目录结束13-3自感为2.0H、电阻为10Ω的线圈，突然连接到电动势ε

=100V、内阻不计的电池组上，在接通后0.1s时，试求

(1)磁场中储存能量的增加率;(2)线圈中产生的焦耳热功率;(3)电池组放出的电功率。目录结束已知：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目录结束13-4红宝石激光器申脉冲氙灯，常用2000pF电容器充电到4000V后放电时的瞬时大电流来使之发光，如电源给电容器充电时的最大输出电流为lA，求此充电电路的最小时间常数。脉冲氙灯放电时，其灯管内阻近似为0·50Ω。求最大放电电流及放电电路的时间常数·目录结束已知：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)在充电时：-t/RCe=Im目录结束13-5一个l0pF的电容器充电到100V后，通过电阻R=10kΩ放电。试求

(1)刚开始时的电流;(2)电荷量减少一半所需的时间;(3)能量减少一半所需的时间。目录结束求：(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当-t/RCeIR=e(1)-t/RCeqq=2(2)-t/RCe=21目录结束-t/RCeqCU==CU221-2