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如图中甲图所示矩形线圈abcd,长ab=20cm,宽bc=10cm,匝数n=20...

如图中甲图所示矩形线圈abcd,长ab=20cm,宽bc=10cm,匝数n=200匝,线圈回路总电阻R=5Ω,整个线圈平面内均有垂直于线圈平面的匀强磁场穿过.现令该磁场的磁感强度B随时间t按图乙所示的规律变化,求:
(1)线圈回路中产生的感应电动势和感应电流的大小;
(2)当t=0.3s时,线圈的ab边所受的安培力大小;
(3)在1min内线圈回路产生的焦耳热.

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线圈在变化的磁场中,产生感应电动势,形成感应电流,由法拉第电磁感应定律来求出感应电动势大小.借助于闭合电路的殴姆定律来算出感应电流大小. 通电导线处于磁场中受到安培力,则由公式F=BIL可求出安培力的大小. 由于磁通量的变化,导致线圈中产生感应电流,根据焦耳定律可得回路中的产生热量. 【解析】 (1)由法拉第电磁感应定律可得:, 由闭合电路殴姆定律可得:. (2)通电导线受到的安培力为F=nBIL=200×15×10-2×0.4×0.2N=2.4N (3)在1min内线圈回路产生的焦耳热:Q=I2Rt=0.42×5×60J=48J 答:(1)线圈回路中产生的感应电动势2V和感应电流的大小0.4A; (2)当t=0.3s时,线圈的ab边所受的安培力大小2.4N; (3)在1min内线圈回路产生的焦耳热48J.
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考点分析:
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压力F/N50100150200250300
电阻R/Ω300270240210180150120
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(1)该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表刻度盘______mA处?
(2)利用表中的数据归纳出电阻R随压力F变化的函数式为______
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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