题目内容
(1)线圈匀速平移出磁场的过程中,外力对线圈所做的功.
(2)线圈匀速转动移出磁场的过程中,外力对线圈所做的功.
分析:(1)线圈匀速平移出磁场的过程中,外力对线圈做的功等于线圈中消耗的电能,根据E=BLv、焦耳定律求解外力所做的功.
(2)线圈匀速转动时产生的电流为正弦交流电,计算线圈产生的热量要用电压的有效值,根据能量守恒外力做的功等于线圈产生的焦耳热.
(2)线圈匀速转动时产生的电流为正弦交流电,计算线圈产生的热量要用电压的有效值,根据能量守恒外力做的功等于线圈产生的焦耳热.
解答:解:(1)使线圈匀速平动移出磁场时,bc边切割磁感线而产生恒定感应电动势E=BLv.而v=
.
外力对线圈做的功等于线圈中消耗的电能,即
W1=
t=
t=
t=
=
=0.01J
(2)线圈以ad边为轴匀速转出磁场时,线圈中产生的感应电动势和感应电流都是按正弦规律变化的,感应电动势和感应电流的最大值为:
Em=BSω,ω=
外力对线圈做的功等于线圈中消耗的电能,即
W2=
?t=
t=
=0.012J
答:
(1)线圈匀速平移出磁场的过程中,外力对线圈所做的功为0.01J.
(2)线圈匀速转动移出磁场的过程中,外力对线圈所做的功为0.012J.
| L |
| t |
外力对线圈做的功等于线圈中消耗的电能,即
W1=
| E2 |
| R |
| (BLv)2 |
| R |
(BL?
| ||
| R |
| B2L4 |
| Rt |
| 0.52×0.24 |
| 0.4×0.1 |
(2)线圈以ad边为轴匀速转出磁场时,线圈中产生的感应电动势和感应电流都是按正弦规律变化的,感应电动势和感应电流的最大值为:
Em=BSω,ω=
| π |
| 2t |
外力对线圈做的功等于线圈中消耗的电能,即
W2=
(
| ||||
| R |
| ||
| 2R |
| πB2L4 |
| 8Rt |
答:
(1)线圈匀速平移出磁场的过程中,外力对线圈所做的功为0.01J.
(2)线圈匀速转动移出磁场的过程中,外力对线圈所做的功为0.012J.
点评:求第一种情况的功比较简单,第二问要结合交流电部分的知识,有一定难度,要注意灵活应用.
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