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质量为m,电阻为R的矩形线圈abcd边长分别为L和2L.线圈一半在有界磁场肉.一半在磁场外,磁场方向垂直于线圈平面.如图甲所示.t=0时刻磁感应强度为B0.此后磁场开始按图乙所示变化,

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质量为m,电阻为R的矩形线圈abcd边长分别为L和2L.线圈一半在有界磁场肉.一半在磁场外,磁场方向垂直于线圈平面.如图甲所示.t=0时刻磁感应强度为B0.此后磁场开始按图乙所示变化,线圈中便开始产生感应电流,在磁场力作用下线圈开始运动,其v~t图象如图丙所示,图中斜向上的虚线为过0点速度图象的切线.图中数据仅t0未知,但t0大于t2,不考虑重力影响.则(  )
作业帮

A. 磁感应强度的变化率为

mv0R
B0L3t1

B. t2时刻回路的电功率为

4
m2v
2
0
R
B
2
0
L2
t
2
1

C. t2时刻回路的电功率为0

D. 时间t2内流过线圈横截面的电荷量为

mv0
B0L

▼优质解答
答案和解析
A、从图线可知,t=O时刻线圈速度为零,图中斜向虚线为过0点速度曲线的切线,
所以加速度为:a=
v0
t1

此时刻线框中感应电动势:E=
△∅
△t
=L2
△B
△t
;   
I=
E
R
=
L2
R
△B
△t

由F=B0IL=
B0L3
R
△B
△t
=ma;
可解得:
△B
△t
=
mv0R
B0t1L3
,故A正确;
BC、线圈在t2时刻开始做匀速运动,在t2时刻应有两种可能:
一是,线圈没有完全进入磁场,磁场就消失,线框内没有感应电流,回路电功率P=O,但t0大于t2,因此不可能为零;
二是,磁场没有消失,但线圈完全进入磁场,尽管有感应电流,但各边所受磁场力的合力为零,由ab和cd两边切割磁感线产生的感应电动势抵消.
E′=
△∅
△t
=2L2
△B
△t

回路电功率P=
E′2
R
=
(2L2
△B
△t
)2
R
=
4m2
v
2
0
R
B
2
0
L2
t
2
1
,故B正确,C错误;
D、根据电量综合表达式q=
△∅
R
=
(
2t2
t0
-1)B0L2
R
,故D错误;
故选:AB.
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