Question

有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域如圖甲所示，質(zhì)量為m、電阻為R的長方形矩形線圈abcd邊長分別為L和2L，線圈一半在磁場內(nèi)，一半在磁場外，磁感強(qiáng)度為B₀. t₀ = 0時刻磁場開始均勻減小，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，在磁場力作用下運(yùn)動，v-t圖象如圖乙所示，圖中斜向虛線為O點(diǎn)速度圖線的切線，數(shù)據(jù)由圖中給出，不考虛重力影響，求：
(1)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率；
(2) t₂時刻回路電功率．

Answer 1

(1) 磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率。
(2)線圈在t₂時刻開始做勻速直線運(yùn)動，有兩種可能：
①線圈沒有完全進(jìn)入磁場，回路電功率P=0.
②磁場沒有消失，但線圈完全進(jìn)入磁場

 (1)由v-t圖可知，剛開始t=0時刻線圈加速度為，此時感應(yīng)電動勢，則。
線圈此刻所受安培力為F=BIL=得。
(2)線圈在t₂時刻開始做勻速直線運(yùn)動，有兩種可能：
①線圈沒有完全進(jìn)入磁場，磁場就消失，所以沒有感應(yīng)電流，回路電功率P=0.
②磁場沒有消失，但線圈完全進(jìn)入磁場，盡管有感應(yīng)電流，但所受合力為零，同樣做勻速直線運(yùn)動．