问题
计算题
轻质细线吊着一质量为m=0.32 kg,边长为L=0.8 m、匝数n=10的正方形线圈,总电阻为r=1 Ω。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,大小随时间变化规律如图乙所示,从t=0开始经t0时间细线开始松弛,g=10 m/s2。求:
(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
解:(1)由法拉第电磁感应定律得:
(2)线圈中的电流为
线圈的电功率为P=I2r=0.16 W
(3)分析线圈受力可知,当细线松弛时有:F安=
由图象知:Bt0=1+0.5t0
解得:t0=2 s