如圖*所示,在光滑的水平面上有一有界勻強磁場區域,質量為m、電阻為R的矩形線圈abcd邊長分別為L和2L,線圈...

問題詳情：

如圖*所示,在光滑的水平面上有一有界勻強磁場區域,質量為m、電阻為R的矩形線圈abcd邊長分別為L和2L,線圈一半在磁場內,一半在磁場外,開始時磁感應強度大小為B。t=0時刻磁感應強度開始均勻減小,線圈中產生感應電流,在安培力作用下運動,其v-t圖象如圖乙所示,圖中斜向虛線為過O點速度圖線的切線,數據由圖中給出,求:

　　　　　*　　　　　　　　　　　　乙

(1)由開始到t2時刻,安培力所做的功。

(2)磁場的磁感應強度的變化率。

(3)t2時刻,迴路的電功率。

【回答】

解:(1)線圈在水平面上僅受安培力的作用,由動能定理得:

W=m　(2分)

(2)由v-t圖可知,t=0時刻,線圈加速度為:

a=　　(1分)

此時線圈的感應電動勢E==　(2分)

線圈此刻所受安培力為:

F=BIL=B=ma　(2分)

解得:=。　(2分)

(3)線圈從t2時刻開始做勻速直線運動,有兩種可能:

a.t2時刻磁感應強度剛好減小到0,所以沒有感應電流,迴路電功率P=0　(2分)

b.磁場沒有消失,但線圈完全進入磁場,儘管有感應電流,但所受合力為零,同樣做勻速直線運動,此時E1==　(2分)

此時迴路電功率P==。　(2分)

知識點：專題八 電磁感應

題型：綜合題