12.(14分)(2010·临沂模拟)在拆装某种大型电磁设备的过程中,需将设备内部的处于强磁场中的线圈先闭合,然后再提升直至离开磁场,操作时通过手摇轮轴A和定滑轮O来提升线圈.假设

该线圈可简化为水平长为L、上下宽度为d的矩形线圈,其匝数为n,总质量为M,总电阻为R.磁场的磁感应强度为B,如图13所示.开始时线圈的上边缘与有界磁场的上边缘平齐,若转动手摇轮轴A,在时间t内把线圈从图示位置匀速向上拉出磁场.求此过程中:

(1)流过线圈中每匝导线横截面的电荷量是多少 ?

(2)在转动轮轴时,人至少需做多少功?(不考虑摩擦影响)

解析:(1)在匀速提升的过程中线圈运动速度v=              ①

线圈中感应电动势EnBLv                      

产生的感应电流I=                          ③

流过导线横截面的电荷量qIt                     

联立①②③④得q=.

(2)匀速提升的过程中,要克服重力和安培力做功,即

WWG+W                                          

WGMgd                             

WnBILd

联立①②③④⑤⑥⑦得

WMgd+.

答案:(1) (2)Mgd+

 0  439219  439227  439233  439237  439243  439245  439249  439255  439257  439263  439269  439273  439275  439279  439285  439287  439293  439297  439299  439303  439305  439309  439311  439313  439314  439315  439317  439318  439319  439321  439323  439327  439329  439333  439335  439339  439345  439347  439353  439357  439359  439363  439369  439375  439377  439383  439387  439389  439395  439399  439405  439413  447090 

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