问题
问答题
如图所示,矩形线圈abcd的ab边与有理想边界的匀强磁场区域的AB边重合,现将矩形线圈沿垂直于AB边的方向匀速拉出磁场,第一次速度为v1,第二次速度为2v1.
求(1)两次拉出拉力的功之比
等于多大?W1 W2
(2)两次拉出拉力的功率之比
等于多大?P1 P2

答案
(1)设线圈ab边长为l,bc边长为l′,整个线圈的电阻为R,磁场的磁感应强度为B.
拉出线圈在cd边产生的感应电动势 E=Blv ①
线圈中的感应电流为I=
=E R
②Blv R
cd边受磁场力 f=IlB=
③B2l2v R
因为线圈做匀速运动,所以拉力F与f大小相等,方向相反.
F=f ④
拉出线圈时,拉力的功 W=Fl=
v ⑤B2l2l R
当⑤式可得
=W1 W2
=v1 v2 1 2
(2)拉力的功率p=Fv=
v2 ⑥B2l2 R
由⑥式可得
=p1 p2
=v 21 v 22 1 4
答:
(1)两次拉出拉力的功之比
等于W1 W2
.1 2
(2)两次拉出拉力的功率之比
等于P1 P2
.1 4