如图所示,单匝线圈ABCD在外力作用下以速度v向右匀速进入匀强磁场,第二次又以速度2v匀速进入同一匀强磁场.求:(1)第二次进入与第一次进入时线圈中电流之比;(2)第二次进入与第一次进入时外力做功的功率之比;(3)第二次进入与第一次进入时线圈中产生热量之比.

问题描述:

如图所示,单匝线圈ABCD在外力作用下以速度v向右匀速进入匀强磁场,第二次又以速度2v匀速进入同一匀强磁场.求:

(1)第二次进入与第一次进入时线圈中电流之比;
(2)第二次进入与第一次进入时外力做功的功率之比;
(3)第二次进入与第一次进入时线圈中产生热量之比.

(1)线圈以速度v匀速进入磁场,当CD边在磁场中时,线框中感应电动势E1=BLv,其中L为CD边的长度.此时线框中的感应电流为:I1=E1R=BLvR,其中R为线框的总电阻.同理,线圈以速度2v匀速进入磁场时,线框中的感应电流...
答案解析:(1)根据切割公式E=BLv求解电动势,根据I=

E
R
求解电流;
(2)线框匀速进入匀强磁场,安培力与外力平衡,根据安培力公式求解安培力,再结合平衡条件得到外力,最后根据P=Fv求解外力的功率;
(3)根据t=
L
v
求解时间,根据Q=I2Rt求解热量.
考试点:导体切割磁感线时的感应电动势;电磁感应中的能量转化.
知识点:本题关键明确线圈进入磁场过程中,电动势E=BLv,然后根据P=Fv求解功率,根据Q=I2Rt求解热量.