Question

如圖12-19所示，磁場的方向垂直于xy平面向里。磁感強度B沿y方向沒有變化，沿x方向均勻增加,每經過1cm增加量為1.0×10^－4T，即。有一個長L=20cm，寬h=10cm的不變形的矩形金屬線圈，以v=20cm/s的速度沿x方向運動。問：

（1）線圈中感應電動勢E是多少？
（2）如果線圈電阻R=0.02Ω，線圈消耗的電功率是多少？
（3）為保持線圈的勻速運動，需要多大外力？機械功率是多少？

Answer 1

(1)4×10^-5V  (2)W (3)  (4) W

(1)設線圈向右移動一距離ΔS，則通過線圈的磁通量變化為：
，而所需時間為，  
根據法拉第電磁感應定律可感應電動勢力為V.
(2)根據歐姆定律可得感應電流A，     
力F=
電功率P=IE=W          （4分）
(3)電流方向是沿逆時針方向的，導線dc受到向左的力，導線ab受到向右的力。線圈做
勻速運動，所受合力應為零。根據能量守恒得機械功率P_機=P=W.（4分）