题目内容
如图所示,磁场的方向垂直于xy平面向里。磁感强度B沿y方向没有变化,沿x方向均匀增加,每经过1cm增加量为1.0×10-4T,即。有一个长L=20cm,宽h=10cm的不变形的矩形金属线圈,以v=20cm/s的速度沿x方向运动。问:
(1)线圈中感应电动势E是多少?
(2)如果线圈电阻R=0.02Ω,线圈消耗的电功率是多少?
(3)为保持线圈的匀速运动,需要多大外力?机械功率是多少?
【答案】
略
【解析】解:(1)设线圈向右移动一距离ΔS,则通过线圈的磁通量变化为:
,而所需时间为, (2分)
根据法拉第电磁感应定律可感应电动势力为V.(3分)
(2)根据欧姆定律可得感应电流A, (3分)
电功率P=IE=W (4分)
(3)电流方向是沿逆时针方向的,导线dc受到向左的力,导线ab受到向右的力。
线圈做匀速运动,所受合力应为零。根据能量守恒得机械功率P机=P=W.(4分)
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