题目内容
6.①此时圆环中的电功率为多少?
②此时圆环的加速度为多少?
③此过程中通过圆环截面的电量为多少?
分析 (1)根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律以及电功率公式求解;
(2)分析线框所受的安培力的合力,再由牛顿第二定律求解加速度.
(3)根据法拉第电磁感应定律求解平均感应电动势,计算出平均电流,由q=It计算通过圆环截面的电量.
解答 解:(1)此时的电动势为:E=2B×2d×$\frac{v}{2}$=2Bdv
所以电功率为:P=$\frac{{E}^{2}}{R}=\frac{{{{4B}^{2}d}^{2}v}^{2}}{R}$
(2)此时的安培力合力为:F=2BI×2d
而I=$\frac{E}{R}$
由牛顿第二定律得:a=$\frac{F}{m}$
联立解得,a=$\frac{{{8B}^{2}d}^{2}v}{mR}$
(3)此过程中得到平均感应电动势为:$\overline{E}$=$\frac{△∅}{△t}$=$\frac{2B×\frac{{πd}^{2}}{2}}{△t}$
平均感应电流为:$\overline{I}=\frac{\overline{E}}{R}$
此过程中通过圆环截面的电量为:q=$\overline{I}t$
联立解得:q=$\frac{{πBd}^{2}}{R}$
答:①此时圆环中的电功率为$\frac{{{{4B}^{2}d}^{2}v}^{2}}{R}$
②此时圆环的加速度为$\frac{{{8B}^{2}d}^{2}v}{mR}$
③此过程中通过圆环截面的电量为$\frac{{πBd}^{2}}{R}$.
点评 本题考查电磁感应规律、闭合电路欧姆定律、安培力公式、电流的定义式等等,难点是搞清楚磁通量的变化
练习册系列答案
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1.
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