题目

轻质细线吊着一质量为m＝0.42 kg、边长为L＝1 m、匝数n＝10的正方形线圈，其总电阻为r＝1 Ω.在线圈的中间位置以下区域分布着磁场，如图甲所示.磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小随时间变化关系如图乙所示.(g＝10 m/s2) （1） 判断线圈中产生的感应电流的方向是顺时针还是逆时针； （2） 求线圈的电功率； （3） 求在t＝4 s时轻质细线的拉力大小. 答案： 解：由楞次定律可知：磁场在增加，则电流的方向为逆时针方向 解：根据法拉第电磁感应定律 E=n△ϕ△t=n△B△tL22 ； 解得：E=10×  0.8−0.26×122 =0.5V； 再由P=  E2r ；代入数据，可解得：P=  0．521 =0.25W； 解：根据闭合电路欧姆定律，则有：I=  Er =0.5A； 且F安=nBIL 在t=4s时，磁场的大小B=0.1×4+0.2=0.6T 所以安培力F安=10×0.6×0.5×1=3N； 那么由平衡条件，则拉力F=mg-F安=0.42×10-3=1.2N

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