问题详情:
如图*所示,在水平桌面上放置一边长L=0. 2m的正方形闭合金属线圈abcd,线圈的匝数n=10,质量m=0. lkg,总电阻R=0. 10,与水平桌面间的动摩擦因数μ=0.2,线圈与水平面的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等.线圈的右半边处于竖直方向的匀强磁场中,磁场的左边界MN与线圈ab, cd两边平行且距离相等.t=0时刻起,匀强磁场的磁感应强度B随时间的变化规律如图乙所示。以向上为正磁场的正方向,取g= l0m/s2,求:
(1)t=1s时线圈中感应电动势的大小E;
(2)0~3s内线圈中流过的电荷量q和产生的焦耳热Q;
(3)线圈开始发生滑动的时刻和滑动的方向.
【回答】
解:(1)由法拉第电磁感应定律得:
V …………………… (3分)
(2)由欧姆定律得A …………………… (2分) 山东中学联盟
3秒内流过的电荷量为 q=It=0.6C…………………… (2分)
产生的焦耳热 Q=I2Rt=0.012J …………………… (2分)
(3)线圈即将滑动时 nBIL=μmg …………………… (2分)
解得B=0.5T ………………………………………… (1分)
由图线函数得B=(0.1t-0.1)T …………………… (1分)
当B=0.5T时,t=6s …………………… (1分)
有左手定则判断,受向左的安培力,将向左滑动。………… (1分)
知识点:(补充)表征交变电流的物理量
题型:计算题