题目内容
17.(1)0-2s内回路中电流的大小和发热功率;
(2)t=1s时棒PQ受到的静摩擦力大小.
分析 (1)根据法拉第电磁感应定律,结合闭合电路欧姆定律,即可求解感应电流的大小,再由焦耳定律,求出发热功率;
(2)由题看出,磁感应强度均匀减小,穿过PQcb回路的磁通量均匀减小,回路中产生恒定电流,根据安培力公式分析安培力大小的变化情况,由左手定则判断安培力方向,由平衡条件分析棒PQ受到的静摩擦力的大小.
解答 解:(1)由法拉第电磁感应定律,则有:
E=$\frac{△B•S}{△t}$=1×0.4×0.5=0.2V;
根据闭合电路欧姆定律,则有感应电流的大小为:
I=$\frac{E}{R}$=$\frac{0.2}{0.2}$=1A;
发热功率为:P=I2R=12×0.2W=0.2W;
(2)因磁感应强度均匀减小,穿过PQcb回路的磁通量均匀减小,回路中产生恒定电流,根据楞次定律得知,导体棒PQ所受安培力方向沿斜面向上.
t=1s时,有:F=BIL=1×1×0.4N=0.4N,
而重力的下滑力为:G1=mgsinθ=0.1×10×$\frac{1}{2}$=0.5N,
根据平衡条件得到,棒PQ受到的静摩擦力方向向上,且大小有:f=G1-F=0.5-0.4=0.1N.
答:(1)0-2s内回路中电流的大小1A和发热功率0.2W;
(2)t=1s时棒PQ受到的静摩擦力大小0.1N.
点评 本题是法拉第电磁感应定律、楞次定律、安培力和力平衡等知识的综合应用,直接由楞次定律判断安培力的方向,也可以由楞次定律、左手定则结合判断安培力方向.
练习册系列答案
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