Question

3．如圖，垂直于線圈的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B=1T，粗細(xì)均勻的正方形線圈邊長(zhǎng)d=0.2m，電阻R=4Ω，從左向右以v=0.4m/s勻速運(yùn)動(dòng)直至完全進(jìn)入磁場(chǎng)中，求：
（1）線圈進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；
（2）線圈進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程線圈dc兩點(diǎn)間的電壓；
（3）線圈進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程外力的功率．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)公式求出線圈進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大�。�
（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律求出電流的大小，從而求出dc兩點(diǎn)間的電壓．
（3）根據(jù)能量守恒，抓住外力的功率等于整個(gè)回路產(chǎn)生的熱功率，求出外力的功率大�。�

解答 解：（1）線圈進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=Bdv=1×0.2×0.4V=0.08V．
（2）根據(jù)歐姆定律得，dc間的電壓U=$\frac{E}{R}×\frac{1}{4}R=\frac{1}{4}E=\frac{1}{4}×0.08V=0.02V$．
（3）外力的功率等于整個(gè)回路產(chǎn)生的功率，電流I=$\frac{E}{R}=\frac{0.08}{4}A=0.02A$，
則線圈進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程外力的功率P=EI=0.08×0.02W=1.6×10^-3W．
答：（1）線圈進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為0.08V；
（2）線圈進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程線圈dc兩點(diǎn)間的電壓為0.02V
（3）線圈進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程外力的功率為1.6×10^-3W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電磁感應(yīng)與電路的基本綜合，知道切割部分相當(dāng)于電源，運(yùn)用E=BLv、歐姆定律進(jìn)行求解，基礎(chǔ)題．