22. 一种探测气体放电过程的装置如图甲所示,充满氖气(
)的电离室中有两电极与长直导线连接,并通过两水平长导线与高压电源相连。在与长直导线垂直的平面内,以导线为对称轴安装一个用阻值
的细导线绕制、匝数
的圆环形螺线管,细导线的始末两端
c、
d与阻值
的电阻连接。螺线管的横截面是半径
的圆,其中心与长直导线的距离
。气体被电离后在长直导线回路中产生顺时针方向的电流
I,其
图像如图乙所示。为便于计算,螺线管内各处的磁感应强度大小均可视为
,其中
。
(1)求
内通过长直导线横截面的电荷量
Q;
(2)求
时,通过螺线管某一匝线圈的磁通量
;
(3)若规定
为电流的正方向,在不考虑线圈自感的情况下,通过计算,画出通过电阻
R的
图像;
(4)若规定
为电流的正方向,考虑线圈自感,定性画出通过电阻
R的
图像。