(1)当导线框运动到磁场中心线时,有两种情况,一是BC边,二是AD边,当AD边运动到磁场中心时,AD边上的电压最大.
Em=Bymv=0.2×0.2×10V=0.4V Im==A=4A 则线框中AD两端的最大电压是Um=Im•R=4××0.1V=0.3V (2)BC边切割磁场的时间为t1=s=0.03s 此后,经t2时间,线框中无感应电流 t2=s=0.01s AD边切割时间t3=t1=0.03s 在整个切割过程中,i-t图象如图所示.
由图象可知,每个小方格表示电量q=0.0005C 在图象中,图象与t轴所围区域共有小方格153个,故t1时间内通过线框某一截面的电量 Q=Nq=153×0.0005C=0.0765C 又Q== 得S==0.038m2 (3)在t1和t3时间内,通过线框的电流按正弦规律变化 电流的有效值为 I=Im=×4A=2A 由于线框做匀速运动,则根据功能关系得 W=I2R(t1+t3)=0.048J 答:(1)求线框中AD两端的最大电压是0.3V; (2)在图乙中画出运动过程中线框i-t图象如图所示,磁场区域的面积是0.038m2; (3)线框在穿越整个磁场的过程中,拉力F所做的功是0.048J. |