如图*所示,在光滑的水平面上有一有界匀强磁场区域,质量为m、电阻为R的矩形线圈abcd边长分别为L和2L,线圈...

问题详情：

如图*所示,在光滑的水平面上有一有界匀强磁场区域,质量为m、电阻为R的矩形线圈abcd边长分别为L和2L,线圈一半在磁场内,一半在磁场外,开始时磁感应强度大小为B。t=0时刻磁感应强度开始均匀减小,线圈中产生感应电流,在安培力作用下运动,其v-t图象如图乙所示,图中斜向虚线为过O点速度图线的切线,数据由图中给出,求:

　　　　　*　　　　　　　　　　　　乙

(1)由开始到t2时刻,安培力所做的功。

(2)磁场的磁感应强度的变化率。

(3)t2时刻,回路的电功率。

【回答】

解:(1)线圈在水平面上仅受安培力的作用,由动能定理得:

W=m　(2分)

(2)由v-t图可知,t=0时刻,线圈加速度为:

a=　　(1分)

此时线圈的感应电动势E==　(2分)

线圈此刻所受安培力为:

F=BIL=B=ma　(2分)

解得:=。　(2分)

(3)线圈从t2时刻开始做匀速直线运动,有两种可能:

a.t2时刻磁感应强度刚好减小到0,所以没有感应电流,回路电功率P=0　(2分)

b.磁场没有消失,但线圈完全进入磁场,尽管有感应电流,但所受合力为零,同样做匀速直线运动,此时E1==　(2分)

此时回路电功率P==。　(2分)

知识点：专题八 电磁感应

题型：综合题