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如图所示,单匝线圈ABCD在外力作用下以速度v向右匀速进入匀强磁场,第二次又以速度2v匀速进入同一匀强磁场。求:
(1)第二次与第一次线圈中最大电流之比;
(2)第二次与第一次外力做功的最大功率之比;
(3)第二次与第一次线圈中产生热量之比。
解:(1)线圈以速度v匀速进入磁场,当CD边在磁场中时,线框中感应电动势,其中L为CD边的长度
此时线框中的感应电流为,其中R为线框的总电阻
同理,线圈以速度2v匀速进入磁场时,线框中的感应电流最大值为
所以第二次与第一次线圈中最大电流之比为2∶1
(2)线圈以速度v匀速进入磁场,当CD边在磁场中时,CD边受安培力最大,最大值为。由于线圈做匀速运动,所以此时外力也最大,且外力大小等于安培力大小,此时外力的功率为
同理,线圈以速度2v匀速进入磁场时,外力的最大功率为
所以第二次与第一次外力做功的最大功率之比为4∶1
(3)线圈以速度v匀速进入磁场,线框中的感应电流为
设AD边长为l,则线框经过时间完全进入磁场,此后线框中不再有感应电流。所以第一次线框中产生的热量为
同理,线圈以速度2v匀速进入磁场时,线框中产生的热量为
所以第二次与第一次线圈中产生热量之比为2∶1
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如图所示,单匝线圈ABCD在外力作用下以速度V向右匀速进入匀强磁场,第二次又以速度2V匀速进入同一匀强磁场.则下说法说正确的是(  )

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A、线圈匀速转动过程中消耗的电功率为4W
B、线圈中感应电流的有效值为2A
C、线圈在如图所示的位置磁通量的变化率为
△Φ
△t
=
4wb
s
D、从图示位置开始计时,在任意时刻穿过线圈的磁通量为Φ=
2T
π
sin
T
t

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A、线圈中感应电流的大小不随时间变化B、线圈中感应电流的大小随时间均匀减小C、顺着磁场方向看,线圈中感应电流的方向为顺时针方向D、顺着磁场方向看,线圈中感应电流的方向为逆时针方向

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[     ]
A.在t=0时刻,线圈中磁通量最大,感应电动势也最大    
B.在t=1×10-2 s时刻,感应电动势最大    
C.在t=2×10-2 s时刻,感应电动势为零    
D.在0~2×10-2 s时间内,线圈中感应电动势的平均值为零

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如图所示,单匝线圈ABCD在外力作用下以速度v向右匀速进入匀强磁场,第二次又以速度2v匀速进入同一匀强磁场。则:第二次进入与第一次进入时

A.线圈中电流之比为1:1

B.外力做功的功率之比为4:1

C.线圈中产生热量之比为2:1

D.通过导线横截面电荷量之比为2:1

 


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