问题
问答题
轻质细线吊着一质量为m=0.32kg，边长为L=0.8m、匝数n=10的正方形线圈总电阻为r=1Ω．边长为
的正方形磁场区域对称分布在线圈下边的两侧，如图甲所示．磁场方向垂直纸面向里，大小随时间变化如图乙所示，从t=0开始经t0时间细线开始松驰，g=10m/s2．求：L 2
（1）在前t0时间内线圈中产生的电动势；
（2）在前t0时间内线圈的电功率；
（3）求t0的值．
答案
（1）由法拉第电磁感应定律得：ε=n
=n△φ △t
(1 2
)2L 2
=10×△B △t
(1 2
)2×0.5=0.4(V)0.8 2
故在前t0时间内线圈中产生的电动势为0.4V．
（2）I=
=0.4Aε r
P=I2r=0.16（W）
故在前t0时间内线圈的电功率为0.16W．
（3）分析线圈受力可知，当细线松弛时有：F安=nBtI
=mgL 2
I=ε r
Bt=
=2T2mgr n?L
由图象知：Bt =1+0.5t0解得：t0=2s
故t0的值为2s．