Question

輕質細線吊著一質量為m＝0.32 kg，邊長為L＝0.8 m、匝數n＝10的正方形線圈，總電阻為r＝1 Ω，邊長為的正方形磁場區(qū)域對稱分布在線圈下邊的兩側，如圖甲所示，磁場方向垂直紙面向里，大小隨時間變化如圖乙所示，從t＝0開始經t₀時間細線開始松弛，取g＝10 m/s².求：

(1)在前t₀時間內線圈中產生的電動勢．

(2)在前t₀時間內線圈的電功率．

(3)t₀的值．

Answer 1

解析：

(1)由法拉第電磁感應定律得

E＝n＝n××()²＝10××()²×0.5 V＝0.4 V.             （3分）

(2)I＝＝0.4 A，P＝I²r＝0.16 W.                                   （3分）

(3)分析線圈受力可知，當細線松弛時有：F_安＝nB_t0I＝mg，I＝，       （2分）

B_t0＝＝2 T                                                     （2分）

由圖象知：B_t0＝1＋0.5t₀(T)，解得t₀＝2 s.                           （2分）

答案：(1)0.4 V　(2)0.16 W　(3)2 s