如图所示,一有界匀强磁场,磁感应强度大小均为B,方向分别垂直纸面向里和向外,磁场宽度均为L,在磁场区域的左侧相距为L处,有一边长为L的正方形导体线框,总电阻为R,且线
◎ 题目
如图所示,一有界匀强磁场,磁感应强度大小均为B,方向分别垂直纸面向里和向外,磁场宽度均为L,在磁场区域的左侧相距为L处,有一边长为L的正方形导体线框,总电阻为R,且线框平面与磁场方向垂直.现使线框以速度v匀速穿过磁场区域.若以初始位置为计时起点,规定B垂直纸面向里时为正, (1)试画出线框通过磁场区域过程中,线框中的磁通量Φ与前进的时间t之间的函数关系; (2)求线框在通过磁场过程中,线框中电流的最大值; (3)求线框在通过磁场过程中,拉力功率的最大值; (4)在此过程中,线框中产生的热量Q. |
◎ 答案
(1)在0-
在
在
在
(2)当线圈在
则最大电流I=
(3)当线圈在
安培力FA=BIL=
则拉力F=
拉力功率的最大值P=Fv=
(4)根据能量守恒定律得,线圈在
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