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如图所示，磁场的方向垂直于xy平面向里．磁感强度B沿y方向没有变化，沿x方向均匀增加，每经过1cm增加量为1.0×10-4T，即△B△x=1.0×10-4T/cm．有一个长L=20cm，宽h=10cm的不变形
网友投稿 2022-12-09 00:00:00 零零社区
◎ 题目
如图所示，磁场的方向垂直于xy平面向里．磁感强度B沿y方向没有变化，沿x方向均匀增加，每经过1cm增加量为1.0×10
-4
T，即
△B
△x
=1.0×10
-4
T/cm．有一个长L=20cm，宽h=10cm的不变形的矩形金属线圈，以v=20cm/s的速度沿x方向运动．问：
（1）线圈中感应电动势E是多少？
（2）如果线圈电阻R=0.02Ω，线圈消耗的电功率是多少？
（3）为保持线圈的匀速运动，需要多大外力？机械功率是多少？
◎ 答案
（1）设线圈向右移动一距离△S，则通过线圈的磁通量变化为：
△Φ=h△S
△B
△x
L
，而所需时间为
△t=
△S
v
，
根据法拉第电磁感应定律可感应电动势力为E=
△Φ
△t
=hvL
△B
△x
=4×1
0
-5
V
．
（2）根据欧姆定律可得感应电流
I=
E
R
=2×1
0
-3
A
，
电功率P=IE=8×10
-8
W
（3）电流方向是沿逆时针方向的，导线dc受到向左的力，导线ab受到向右的力．安培力的合力F
A
=（B
2
-B
1
）Ih=
△B
△x
LIh
=4×10
-14
N，
所以外力F=F
A
=4×10
-14
N．
线圈做匀速运动，所受合力应为零．根据能量守恒得机械功率P
机
=P=8×10
-8
W．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“如图所示，磁场的方向垂直于xy平面向里．磁感强度B沿y方向没有变化，沿x方向均匀增加，每经过1cm增加量为1.0×10-4T，即△B△x=1.0×10-4T/cm．有一个长L=20cm，宽h=10cm的不变形…”主要考查了你对 【机械能守恒定律】，【欧姆定律】，【法拉第电磁感应定律】，【导体切割磁感线时的感应电动势】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202212/412305.html
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