问题 问答题

如图甲所示,x轴沿水平方向,有一用钕铁硼材料制成的圆柱形强磁体M,其圆形端面分别为N极和S极,磁体的对称中心置于x轴的原点O.现有一圆柱形线圈C从原点O左侧较远处开始沿x轴正方向做匀速直线运动,圆形线圈的中心轴始终与x轴重合,且其圆面始终与x轴垂直,在线圈两端接一阻值R=500Ω的定值电阻.现用两个传感器,一个测得通过圆环的磁通量随圆环位置的变化图象,如图乙所示,另一个测得R两端的电压随时间变化的图象,如图丙所示.已知在乙图象的图线上x=6mm的点的切线斜率最大,丙图中时刻6s到10s之间的图线是直线.则圆形线圈做匀速直线运动的速度大小是______mm/s,6s至8s期间流过电阻R的电量是______C.

答案

线圈磁通量变化率最大时,电阻R两端的电势差最大,可知在-6mm处到6mm处U-t图线是直线.

所以v=

s
t
=
12mm
4s
=3mm/s.

6s-8s电压均匀减小到零,则电流随时间均匀减小到零,抓住I-t图线与时间轴围成的面积等于流过的电量.

知q=

It
2
=
2×10-3
500
×2
2
C=4×10-6C.

故答案为:3;4×10-6

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