◎ 题目

如图1所示，在坐标系xOy中，在-L≤x＜0区域存在强弱可变化的磁场B1，在0≤x≤2L区域存在匀强磁场，磁感应强度B2=2.0T，磁场方向均垂直于纸面向里．一边长为L=0.2m、总电阻为R=0.8Ω的正方形线框静止于xOy平面内，线框的一边与y轴重合． （1）若磁场B1的磁场强度在t=0.5s内由2T均匀减小至0，求线框在这段时间内产生的电热为多少？ （2）撤去磁场B1，让线框从静止开始以加速度a=0.4m/s2沿x轴正方向做匀加速直线运动，求线框刚好全部出磁场前瞬间的发热功率． （3）在（2）的条件下，取线框中逆时针方向的电流为正方向，试在图2给出的坐标纸上作出线框中的电流I随运动时间t的关系图线．（不要求写出计算过程，但要求写出图线端点的坐标值，可用根式表示）

◎ 答案

（1）线框中产生的电动势为E= △B △t ?L2=0.16V 线框中产生的电流为I= E R =0.2A 产生的电热为Q=I2Rt=0.016J （2）线框刚好全部出磁场前瞬间的速度为    v= 2a?3L 此时线框产生的电动势为E=B2Lv， 发热功率为P= E2 R 由以上各式得P= 6aB22L3 R =0.096W （3）线框中的电流I随运动时间t的关系图线如图． 答：（1）线框在这段时间内产生的电热为0.016J． （2）线框刚好全部出磁场前瞬间的发热功率为0.096W． （3）线框中的电流I随运动时间t的关系图线如图．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图1所示，在坐标系xOy中，在-L≤x＜0区域存在强弱可变化的磁场B1，在0≤x≤2L区域存在匀强磁场，磁感应强度B2=2.0T，磁场方向均垂直于纸面向里．一边长为L=0.2m、总电阻为R=0…”主要考查了你对  【法拉第电磁感应定律】，【导体切割磁感线时的感应电动势】，【电磁感应现象中的磁变类问题】，【电磁感应现象中的切割类问题】  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。