Question

如图a所示，由均匀电阻丝做成的矩形线圈的电阻为R，ab＝cd＝l₁，bc＝ad＝l₂，线圈以匀速v穿过匀强磁场区域，磁场磁感应强度为B．磁场宽度D大于l₂．

(1)在b图中画出通过线圈的磁通量随时间变化的图象；

(2)求线圈的感应电动势；

(3)求线圈产生的焦耳热．

Answer 1

答案：
解析：

(1)线圈进磁场阶段：t为0～，取垂直线圈平面向里的方向为法线方向，则通过线圈的磁通量　　Φ＝BS＝Bl1vt　　① 　　线圈在磁场中运动阶段：t为～，线圈的磁通量 　　Φ＝BS＝Bl1l2保持不变　　② 　　线圈离开磁场阶段：t为～，线圈的磁通量 　　Φ＝Bl1l2－Bl1vt＝Bl1(l2－vt)　　③ 　　Φt图象如图所示． 　　(2)线圈在进入和离开磁场时，Φ变化有感应电动势，在磁场中运动时，Φ不变． 　　整个线圈的感应电动势为零．④ 　　进入磁场时：E＝Bl1v　　方向为逆时针　　⑤ 　　离开磁场时：E＝Bl1v　　方向为顺时针　　⑥ 　　(3)线圈进入磁场的焦耳热：Q1＝t1＝·＝　　⑦ 　　线圈离开磁场的焦耳热：Q2＝t2＝·＝＝　　⑧ 　　∴线圈穿过磁场的焦耳热　　Q＝Q1＋Q2＝　　⑨