如图*所示,导体框架abcd水平固定放置,ab平行于dc且bc边长L=0.20m,框架上有定值电阻R=9Ω(其...
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如图*所示,导体框架abcd水平固定放置,ab平行于dc且bc边长L=0.20 m,框架上有定值电阻R=9Ω(其余电阻不计),导体框处于磁感应强度大小B1=1.0 T、方向水平向右的匀强磁场中.有一匝数n=300匝、面积S=0.01 m2、电阻r=1Ω的线圈,通过导线和开关K与导体框架相连,线圈内充满沿其轴线方向的匀强磁场,其磁感应强度B2随时间t变化的关系如图乙所示.B1与B2互不影响.
(1) 求0~0.10 s线圈中的感应电动势大小E;
(2) t=0.22 s时刻闭合开关K,若bc边所受安培力方向竖直向上,判断bc边中电流的方向,并求此时其所受安培力的大小F;
(3) 从t=0时刻起闭合开关K,求0.25 s内电阻R中产生的焦耳热Q.
【回答】
(1)30V;(2)1.2 N (3) 24.3 J
【解析】
(1) 由法拉第电磁感应定律得
代入数据得
(2) 由左手定则得电流方向为b→c
代入数据得
由闭合电路的欧姆定律得
安培力大小F=I2LB1=1.2 N
(3) 由法拉第电磁感应定律得
知识点:法拉第电磁感应定律
题型:解答题