题目
如图所示,单匝线圈ABCD在外力作用下以速度v向右匀速进入匀强磁场,第二次又以速度2v匀速进入同一匀强磁场.求:
(1)第二次与第一次线圈中最大电流之比;
(2)第二次与第一次外力做功的最大功率之比;
(3)第二次与第一次线圈中产生热量之比.
(1)第二次与第一次线圈中最大电流之比;
(2)第二次与第一次外力做功的最大功率之比;
(3)第二次与第一次线圈中产生热量之比.
提问时间:2020-07-27
答案
(1)线圈以速度v匀速进入磁场,当CD边在磁场中时,线框中感应电动势E1=BLv,其中L为CD边的长度.
此时线框中的感应电流为:I1=
=
,其中R为线框的总电阻.
同理,线圈以速度2v匀速进入磁场时,线框中的感应电流最大值为:I2=
=
所以第二次与第一次线圈中最大电流之比为2:1
(2)线圈以速度v匀速进入磁场,当CD边在磁场中时,CD边受安培力最大,最大值为:
F1=BI1L=
.
由于线圈做匀速运动,所以此时外力也最大,且外力大小等于安培力大小,此时外力的功率为:
P1=F1v=
.
同理,线圈以速度2v匀速进入磁场时,外力的最大功率为:P2=
.
所以第二次与第一次外力做功的最大功率之比为4:1
(3)线圈以速度v匀速进入磁场,线框中的感应电流为:I1=
=
设AD边长为l,则线框经过时间t=
完全进入磁场,此后线框中不再有感应电流.所以第一次线框中产生的热量为:Q1=
此时线框中的感应电流为:I1=
E1 |
R |
BLv |
R |
同理,线圈以速度2v匀速进入磁场时,线框中的感应电流最大值为:I2=
E2 |
R |
2BLv |
R |
所以第二次与第一次线圈中最大电流之比为2:1
(2)线圈以速度v匀速进入磁场,当CD边在磁场中时,CD边受安培力最大,最大值为:
F1=BI1L=
B2L2v |
R |
由于线圈做匀速运动,所以此时外力也最大,且外力大小等于安培力大小,此时外力的功率为:
P1=F1v=
B2L2v2 |
R |
同理,线圈以速度2v匀速进入磁场时,外力的最大功率为:P2=
4B2L2v2 |
R |
所以第二次与第一次外力做功的最大功率之比为4:1
(3)线圈以速度v匀速进入磁场,线框中的感应电流为:I1=
E1 |
R |
BLv |
R |
设AD边长为l,则线框经过时间t=
l |
v |
I | 2
举一反三
我想写一篇关于奥巴马的演讲的文章,写哪一篇好呢?为什么好 奥巴马演讲不用看稿子.为什么中国领导演讲要看? 想找英语初三上学期的首字母填空练习…… 英语翻译 1,人们染上烟瘾,最终因吸烟使自己丧命.
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