Question

【題目】輕質細線吊著一質量為、邊長為的單匝正方形線圈abcd，線圈總電阻為邊長為的正方形磁場區域對稱分布在線圈下邊的兩側，如圖甲所示磁場方向垂直紙面向里，磁感應強度大小隨時間變化如圖乙所示，從開始經時間細線開始松弛，取求：

線圈abcd中產生的感應電動勢E和電功率P；

求的值．

Answer 1

【答案】(1)E=0.4V，P=0.16W；(2)6s

【解析】

(1)根據磁感應強度的變化，結合有效面積求出磁通量的變化量，根據法拉第電磁感應定律求出感應電動勢的大小．根據P=I2R求出線圈abcd的電功率；

(2)當細線開始松弛，線框受重力和安培力平衡，根據平衡求出磁感應強度的大小，從而結合圖線求出經歷的時間。

(1) 由法拉第電磁感應定律

而

由乙圖得

解得：E=0.4V

而功率

；

(2) 在t0時刻mg=Bid

再依據閉合電路歐姆定律，

根據圖象，B=10+5t0；

解得：t0=6s。