問題詳情:
如圖*所示,在水平桌面上放置一邊長L=0. 2m的正方形閉合金屬線圈abcd,線圈的匝數n=10,質量m=0. lkg,總電阻R=0. 10,與水平桌面間的動摩擦因數μ=0.2,線圈與水平面的最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等.線圈的右半邊處於豎直方向的勻強磁場中,磁場的左邊界MN與線圈ab, cd兩邊平行且距離相等.t=0時刻起,勻強磁場的磁感應強度B隨時間的變化規律如圖乙所示。以向上為正磁場的正方向,取g= l0m/s2,求:
(1)t=1s時線圈中感應電動勢的大小E;
(2)0~3s內線圈中流過的電荷量q和產生的焦耳熱Q;
(3)線圈開始發生滑動的時刻和滑動的方向.
【回答】
解:(1)由法拉第電磁感應定律得:
V …………………… (3分)
(2)由歐姆定律得A …………………… (2分) 山東中學聯盟
3秒內流過的電荷量為 q=It=0.6C…………………… (2分)
產生的焦耳熱 Q=I2Rt=0.012J …………………… (2分)
(3)線圈即將滑動時 nBIL=μmg …………………… (2分)
解得B=0.5T ………………………………………… (1分)
由圖線函數得B=(0.1t-0.1)T …………………… (1分)
當B=0.5T時,t=6s …………………… (1分)
有左手定則判斷,受向左的安培力,將向左滑動。………… (1分)
知識點:(補充)表徵交變電流的物理量
題型:計算題