题目
如图所示,将边长为l、总电阻为R的正方形闭合线圈,从磁感强度为B的匀强磁场中以速度v匀速拉出(磁场方向,垂直线圈平面)
(1)所用拉力F?
(2)拉力F做的功W?
(3)拉力F的功率PF?
(4)线圈放出的热量Q?
(5)线圈发热的功率P热?
(6)通过导线截面的电量q?
(1)所用拉力F?
(2)拉力F做的功W?
(3)拉力F的功率PF?
(4)线圈放出的热量Q?
(5)线圈发热的功率P热?
(6)通过导线截面的电量q?
提问时间:2020-07-26
答案
(1)因为线圈被匀速拉出,所以F=F安
感应电动势的大小为:E=BLv
根据闭合欧姆定律得:I=
.
则拉力为:F=F安=
(2)拉力F做的功为:W=FL=
(3)拉力F的功率为:PF=Fv=
(4)线圈放出的热量等于拉力F做的功,则Q=W=
(5)线圈发热的功率为:P热=Fv=
(6)通过导线截面的电量为:q=It=
又L=vt
则得:q=
答:(1)所用拉力F为
.
(2)拉力F做的功W为
.
(3)拉力F的功率PF为
.
(4)线圈放出的热量Q为
.
(5)线圈发热的功率P热为
.
(6)通过导线截面的电量q为
.
感应电动势的大小为:E=BLv
根据闭合欧姆定律得:I=
BLv |
R |
则拉力为:F=F安=
B2L2v |
R |
(2)拉力F做的功为:W=FL=
B2L3v |
R |
(3)拉力F的功率为:PF=Fv=
B2L2v2 |
R |
(4)线圈放出的热量等于拉力F做的功,则Q=W=
B2L3v |
R |
(5)线圈发热的功率为:P热=Fv=
B2L2v2 |
R |
(6)通过导线截面的电量为:q=It=
BLv |
R |
又L=vt
则得:q=
BL2 |
R |
答:(1)所用拉力F为
B2L2v |
R |
(2)拉力F做的功W为
B2L3v |
R |
(3)拉力F的功率PF为
B2L2v2 |
R |
(4)线圈放出的热量Q为
B2L3v |
R |
(5)线圈发热的功率P热为
B2L2v2 |
R |
(6)通过导线截面的电量q为
BL2 |
R |
(1)线圈匀速拉出时,拉力等于安培力,结合切割产生的感应电动势公式、闭合电路欧姆定律以及安培力的大小公式求出拉力的大小.(2)根据W=FL求解拉力做功.(3)拉力F的功率PF=Fv.(4)根据焦耳定律求出线圈中产生的热量或由功能关系求解.(5)线圈发热的功率P热=I2R.(6)根据电量q=It求出通过线圈某一截面的电荷量.
导体切割磁感线时的感应电动势;电功、电功率;焦耳定律.
本题综合考查了电磁感应与电路的综合,要求掌握切割产生的感应电动势公式、闭合电路欧姆定律、安培力大小公式以及焦耳定律、电量的公式等.
举一反三
已知函数f(x)=x,g(x)=alnx,a∈R.若曲线y=f(x)与曲线y=g(x)相交,且在交点处有相同的切线,求a的值和该切线方程.
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