题目内容
（2011?深圳一模）轻质细线吊着一质量为m=0.32kg，边长为L=0.8m、匝数n=10的正方形线圈总电阻为r=1Ω．边长为| L | 2 |
（1）在前t0时间内线圈中产生的电动势；
（2）在前t0时间内线圈的电功率；
（3）求t0的值．
分析：（1）根据?=n
=n
S求出感应电动势，注意S为有效面积．
（2）根据感应电动势求出感应电流，再根据P=I2r求出线圈的电功率．
（3）当线圈所受的安培力等于线圈的重力时，绳子的张力为零，细线开始松弛．根据F安=nBtI
=mg，I=
求出拉力为零时的磁感应强度，再根据图象求出时间．
| △φ |
| △t |
| △B |
| △t |
（2）根据感应电动势求出感应电流，再根据P=I2r求出线圈的电功率．
（3）当线圈所受的安培力等于线圈的重力时，绳子的张力为零，细线开始松弛．根据F安=nBtI
| L |
| 2 |
| ε |
| r |
解答：解：（1）由法拉第电磁感应定律得：ε=n
=n
(
)2
=10×
(
)2×0.5=0.4(V)
故在前t0时间内线圈中产生的电动势为0.4V．
（2）I=
=0.4A
P=I2r=0.16（W）
故在前t0时间内线圈的电功率为0.16W．
（3）分析线圈受力可知，当细线松弛时有：F安=nBtI
=mg
I=
Bt=
=2T
由图象知：Bt =1+0.5t0解得：t0=2s
故t0的值为2s．
| △φ |
| △t |
| 1 |
| 2 |
| L |
| 2 |
| △B |
| △t |
| 1 |
| 2 |
| 0.8 |
| 2 |
故在前t0时间内线圈中产生的电动势为0.4V．
（2）I=
| ε |
| r |
P=I2r=0.16（W）
故在前t0时间内线圈的电功率为0.16W．
（3）分析线圈受力可知，当细线松弛时有：F安=nBtI
| L |
| 2 |
I=
| ε |
| r |
Bt=
| 2mgr |
| n?L |
由图象知：Bt =1+0.5t0解得：t0=2s
故t0的值为2s．
点评：解决本题的关键掌握法拉第电磁感应定律?=n
=n
S．以及知道细线开始松驰时，线圈所受的安培力和重力平衡．
| △φ |
| △t |
| △B |
| △t |
练习册系列答案
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