Question

一个边长为6cm的正方形金属线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，电阻为0.36Ω，磁感应强度B随时间t的变化关系如图所示，则：

（1）0~3 s和3 s~5 s线框中感应电动势的大小；

（2）0~3 s和3 s~5 s线框中感应电流的大小，并作出i-t图象；

（3）它与多大的恒定电流热效应相当？

Answer

（1）0～3s和3s～5s线框中感应电动势的大小分别为7.2×10-6V、1.08×10-5V；
（2）0～3s和3s～5s线框中感应电流的大小分别为2.0×10-5A；3.0×10-5A，并作出i-t图象见解析；
（3）它与2.45×10-5A的恒定电流热效应相当;

【解析】

（1）0～3s内，感应电动势为：

3～5s内，感应电动势为：

（2）0～3s感应电流大小为：

3～5s感应电流大小为：

（3）根据电流的热效应，取一个周期有：

代入数据：

(2×10-5)2×0.36×3+(3×10-5)2×0.36×2=I20.36×5

解得：

I＝2.45×10-5A